|
Нужен блок питания электромагнита, Для получения стабильного магнитного поля. |
|
|
|
 |
Ответов
(1 - 50)
|
Jan 22 2011, 21:06
|

Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 129
Регистрация: 28-09-10
Из: Москва
Пользователь №: 59 793

|
Цитата(Microwatt @ Jan 22 2011, 22:51)  Конечно же, Вам нужно стабилизировать ток в обмотке, а не напряжение к ней прикладываемое. Поддерживаю. Цитата(Microwatt @ Jan 22 2011, 22:51)  Обратную связь по измерителю поля может и необязательно. Без него абсолютное значение из-за нагрева сердечника может немного смещаться, но больших колебаний не будет. ИМХО это сильно зависит от материала сердечника и диапазона температур. Если это современная трансформаторная анизотропная сталь, то Вам не поможет даже обратная связь по полю, так как при изменении температуры сильно меняется магнитная проницаемость материала, причем в разных направлениях меняется в разной степени. В зазоре будет меняться распределение магнитного поля. Если Вы делаете измерительный прибор, выбор материала сердечника очень важен.
|
|
|
|
|
Jan 22 2011, 22:37
|

Пользователь забанен
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 138
Регистрация: 9-08-05
Пользователь №: 7 492

|
..Сначала нужно убедиться, что блок питания не возбуждается на инфранизких частотах. То есть, подключить осциллограф параллельно эл. магниту. Затем, посмотреть ток, то есть, включить, последовательно, шунт и, параллельно ему, опять же, осциллограф. ..Если и напряжение и ток постоянны, тогда чесать репу..
--------------------
It's me
|
|
|
|
|
Jan 23 2011, 07:20
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 91
Регистрация: 21-02-09
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 45 182

|
Цитата ..Сначала нужно убедиться, что блок питания не возбуждается на инфранизких частотах. То есть, подключить осциллограф параллельно эл. магниту.
Затем, посмотреть ток, то есть, включить, последовательно, шунт и, параллельно ему, опять же, осциллограф. Почемуто я про возбуждение и подумала. Сначало проведу измерения осциллографом со старым БП, а потом переделаю его в стабилизатор тока. Материал сердечника узнаю. Помоему там простая сталюка. Модератор: Пожалуйста, цитируйте аккуратнее, чтобы был понятен источник цитирования. И пользуйтесь поиском. Такое многократно обсуждалось.
Причина редактирования: Не усклоняемся от темы. Т.
--------------------
Это не дым канифоли. Это души погибших транзисторов.
|
|
|
|
|
Jan 23 2011, 11:44
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874

|
Цитата(Microwatt @ Jan 23 2011, 00:43)  Да, конечно же при одних и тех же ампервитках многое зависит от сердечника. но изменения эти медленные, в процессе нагрева сердечника. Простой ОС по току можно убрать быстрые изменения, связанные с нестабильностью питающего напряжения, плохим контактом в подводящих проводах. Проще говоря, нестабильность грубую убрать можно. Изменения сопротивления обмоток тоже вызваны изменением температуры, и поэтому тоже медленны. Для убирания пульсаций напряжения питания достаточно стабиллизировать напряжение на обмотке. Контакты в подводящих проводах - да, с ними сложнее, но если сопротивление обмотки 10 ом, ими можно пренебречь, если контакты хорошо затянуты. А вот возбуждаться ОС в лабораторном стабиллизаторе напряжения при работе на преимущественно индуктивную нагрузку может.
--------------------
Пишите в личку.
|
|
|
|
|
Jan 23 2011, 12:53
|

Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 079
Регистрация: 24-06-07
Из: г.Екатеринбург
Пользователь №: 28 654

|
Цитата(Wise @ Jan 23 2011, 02:37)  ..Сначала нужно убедиться, что блок питания не возбуждается на инфранизких частотах. То есть, подключить осциллограф параллельно эл. магниту.
Затем, посмотреть ток, то есть, включить, последовательно, шунт и, параллельно ему, опять же, осциллограф. Я бы ещё вольтметр подключил с высоким разрешением, а ещё лучше самописец, или осцил в роли самописца. Период колебаний мб очень большой.
|
|
|
|
Guest_orthodox_*
|
Jan 23 2011, 15:53
|
Guests

|
Цитата(galya @ Jan 23 2011, 17:48)  ....почему этого не нужно делать..???? ..в первом приближение напряженность поля пропорциональна току и числу витков...при питании от источника напряжения в катушке выделяется тепло и сопротивление растёт и ток падает и естест-но падает поле... Если стабилизировать по полю - то и так и так можно, но источник напряжения проще окажется.
|
|
|
|
|
Jan 23 2011, 16:55
|
Гуру
     
Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802

|
Цитата(Tanya @ Jan 23 2011, 19:27)  Соленоид или электромагнит - стабилизаторы тока. Если включить два стабилизатора последовательно, что получится? Как-то неочевидно. Там нет никаких причин для стабилизации тока в полном смысле слова. Просто не очень стабильный по теплу медный резистор. Если же принять во внимание индуктивность, то да, но это вроде инерционной нагрузки, не стабилизатор. Обратная связь должна быть подкорректирована по времени соответственно. Иначе будут автоколебания. С другой стороны, может и умышленно пойти на них? В схемах стабилизации тока электромагнитов применяется релейное регулирование. При малом гистерезисе и высокой частоте переключения погрешности могут быть менее 1%. Весь вопрос в том какой стабильности нужно стартеру поле получить. Может, малые высокочастотные пульсации (единицы килогерц) и допустимы? Рабочий ток тут небольшой, коммутировать просто.
|
|
|
|
|
Jan 23 2011, 17:29
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(Microwatt @ Jan 23 2011, 19:55)  Как-то неочевидно. Поясняю. На пальцах. Начнем со сверхпроводящего соленоида. Стоит стабилизатор напряжения с ручечкой и трехпозиционным переключателем. Ручечка задает напряжение на соленоиде (4 провода). Переключатель формирует напряжение задатчика - +ручечка, 0, -ручечка. Человечек включает переключатель в "+" - ток линейно нарастает, поставит переключатель в 0 - ток стабилизируется, переключатель в "-" - ток выводится. В обычном электромагните все весьма похоже. Только нужно не до нуля напряжение убирать для стабилизации тока. И медленно его увеличивать по мере нагрева обмотки. Это напряжение приближенно заранее известно. Это +. Тут несколько характерных "времен". Самое большое - время достижения теплового равновесия.
|
|
|
|
Guest_orthodox_*
|
Jan 23 2011, 18:38
|
Guests

|
Цитата(Tanya @ Jan 23 2011, 20:11)  А что это за аббревиатура - МСВ? магнитостатические волны, вероятно.
|
|
|
|
|
Jan 24 2011, 14:02
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 329
Регистрация: 6-12-08
Из: Москва
Пользователь №: 42 252

|
Цитата(tyro @ Jan 24 2011, 13:01)  Наверное описка, поправьте. Да. Имел в виду индуктивное сопротивление на 50 герцах и активное сопротивление обмотки. Ток ХХ на номинальном напряжении трансформатора составляет порядка процента, а для реактора, также на номинальном напряряжении, коэффицент мощности порядка 0,002. Только следует оговорить, что это режимы в которых происходит намагничивание магнитопровода, при котором потери значительно возрастают и появляются высшие гармоники, а в случае ненасыщенного железа эта цифра меньше чем тысячная.
|
|
|
|
|
Jan 24 2011, 18:16
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 329
Регистрация: 6-12-08
Из: Москва
Пользователь №: 42 252

|
Да, это самое простое решение. Из-за этого эффекта генерации на цифровом мультиметре в режиме омметра некоторые вещи померить не получается, потому что встроенный прецизионный источник тока на один миллиампер начинает под руководством нагрузки танцевать брэйкданс, а та рада стараться и принимает танец. В таких случаях дедушкин ТТ-1 с квадратной батарейкой затыкает электронику за пояс. Но лучше взяться за это дело как инженеры, а не прикладные технари, и с умом просимулировать источник. В принципе порядок и добротность индуктивности можно прикинуть, возможно необходимо ввести в нем две обратные связи - по току и напряжению или зашунтировать электромагнит резистором, возможно ему поможет дополнительная демпферная обмотка закороченная на резистор. Всех возможных способов сразу и не упомнишь. Было бы здорово, если автор выложит свою схему на рассмотрение, возможно в ней просто придётся добавить гистерезис или увеличить тау ОС
|
|
|
|
|
Feb 1 2011, 09:52
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 91
Регистрация: 21-02-09
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 45 182

|
Доброго времени суток. Переделала стабилизатор напряжения в стабилизатор тока. Всё стало заметно стабильнее. Фокус с аккумулятором не получился. Он всё время понижал выходное напряжение. Использовала геле-свинцовый на 5AH от беспереюойника, с автомобильным не пробовала. Предложение с двумя обратными связями весьма конструктивно, наверное так и придётся. Термостатирование шунта выйдет за рамки бюджета, буду пробовать его термокомпенсировать. Но вначале надо ыжать всё что получится из простого стабилизатора тока. Вот моя схема, ОУ реил-то-реил. Извиняюсь, что от руки, комп не работает... Подскажите, что можно в ней улучшить.
Заранее благодарна.
--------------------
Это не дым канифоли. Это души погибших транзисторов.
|
|
|
|
|
Feb 1 2011, 10:52
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(_Pirra @ Feb 1 2011, 12:52)  Подскажите, что можно в ней улучшить. Да все. Добавить резистор между базой и землей - тогда при отключении питания транзистор сам откроется, будет работать защитным диодом и будет жить. Обратную связь у ОУ взять с эмиттера (более сложный вариант с вычитанием падения напряжения на омической части импеданса катушки и шунта тоже возможен). Убрать выходные конденсаторы. Сделать усилитель разбаланса тока и П(И(Д)) (можно в одном флаконе). Его выход послать на неинвертирующий вход. Сделать ограничитель скорости нарастания задатчика тока. Если ток не меняется, а шунт малоинерционный, то можно и без стабилизации температуры. А можно его в банку с маслом. Или даже водой. Еще бы напряжение питания ОУ стабилизировать.
|
|
|
|
|
Feb 1 2011, 10:52
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741

|
Цитата(_Pirra @ Feb 1 2011, 12:52)  Подскажите, что можно в ней улучшить. Ну, во первых, использовать 4-выводный высокоточный шунт. И к нему- инструментальный усилитель (что то типа AD8553), желательно с автокоррекцией нуля. Шунт на радиатор посадить и туда же термодатчик температурной коррекции. Шунты isabellenhuette 4-выводные типа http://www.isabellenhuette.de/en/lowohmres...e/5/?no_cache=1. Разделить цепь измерения тока, собственно стабилизатор и драйвер транзистора.- не жалеть операционников. Отдельное чистое питание для операционников. Опорное напряжение термостабильное, что то типа AD780. Резисторы по всей схеме- как минимум "синие" ряда e96 или e192 - 4 кольца номинала, даже если номиналы "круглые". А лучше поискать что-то по-точнее, 0.1%. Они скорее всего будут выводными, поэтому не гнаться за SMD монтажем- без специальных ухищерений выводные компоненты более стабильны, чем SMD.
|
|
|
|
|
Feb 1 2011, 16:47
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 91
Регистрация: 21-02-09
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 45 182

|
Цитата Обратную связь у ОУ взять с эмиттера А можно буквально два слова почему этот вариант лучше? Цитата Сделать усилитель разбаланса тока и П(И(Д)) А что такое П(И(Д))? Заранее благодарна.
Сообщение отредактировал _Pirra - Feb 1 2011, 16:49
--------------------
Это не дым канифоли. Это души погибших транзисторов.
|
|
|
|
|
Feb 1 2011, 17:12
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(_Pirra @ Feb 1 2011, 19:47)  А можно буквально два слова почему этот вариант лучше?
А что такое П(И(Д))?
Заранее благодарна. Уже же было... Стабилизатор напряжения с индуктивной нагрузкой - очень устойчивая сама по себе конструкция. Для коротких времен. Постоянное напряжение задает скорость изменения тока. Таким образом, при наличии активной компоненты в цепи при ступенчатом изменении напряжения происходит выход на новое постоянное значение тока с постоянной времени пропорциональной отношению индуктивной к активной компоненте... Иными словами, обратная связь по напряжению по сути является обратной связью по производной тока. Однако, катушка греется и меняеет величину сопротивления. Это относительно медленный процесс. А для медленных времен... Если напряжение на катушке (+ шунт + активная компонента) медленно подстраивать усилителем разбаланса тока (разность напряжения на шунте и задатчике), то получится очень хорошо. Даже небольшие колебания с высокой частотой не будут изменять ток значительно. Поэтому настраивать удобно. Теперь нужно попробовать сначала пропорциональное управление напряжением от разбаланса тока. Потом в обратную связь этого усилителя добавить конденсатор, уменьшив там резистор раза в два. Получится ПИ-регулятор. Он уберет статическую ошибку, если это нужно... ПИД делать не стоит. Как уже было сказано, дифференциальная компонента уже давно была... Если вдуматься, то усилитель рассогласования тока в какой-то степени убирает влияние активной компоненты... Почти. P.S. Очень советую Вам подумать о безопасности. Катушка с током очень даже может убить. Человека. Можно припаять прямо на выводы диод или стабилитрон или что-то там еще...
|
|
|
|
|
Feb 5 2011, 15:22
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(_Pirra @ Feb 5 2011, 17:35)  Но когда я собирала стабилизатор напряжения он плохо стабилизировал поле именно в кратковременной части, откланение в 10 Эрстед, а при стабилизации тока по тойже схеме нестабильность в пределах 1 Эрстеда. А когда я делала то же самое, то все было прекрасно. Вы обратную связь по напряжению заводили на ОУ? Видимо, работа стабилизатора зависит от места работы... А стабилизировать ток индуктивности для коротких времен никак нельзя - только производную по времени - напряжение. А концепция очень простая. Вот, начнем от печки. Буквально. Все знают (это, конечно, гипербола), что температуру печки почти все и всегда регулируют ПИД-регулятором. Многим это кажется интуитивно понятным. А теперь... Обратим внимание на то, что имеется полная математическая аналогия. Уравнения одинаковые. Только переменные разные. Ток магнита - температура печки, Напряжение на магните - мгновенная мощность нагревателя. Сопротивление магнита - теплоотдача наружу... Индуктивность - теплоемкость ...... Что тут еще можно сказать? А напоследок я скажу, что те, кто, регулируя температуру, управляют мощностью, поступают мудро.
|
|
|
|
|
Feb 8 2011, 15:43
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 91
Регистрация: 21-02-09
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 45 182

|
Доброго времени суток. Обложилась кучей книг... Как всегда самое сложное первый шаг. А именно стабилизатор напряжения. Особенно учитывая, что предыдущий не оправдал ожиданий. Мне известно 2 схемы на ОУ.
Обычно я пользуюсь нижней. Подскажите какую из них выбрать. И стабилизатор напряжения должен быть П или ПИ. (ПИ никогда раньше не проектировала, сейчас читаю книги по этой теме) Пока без любой коррекции на долговременную стабильность. Вначале я пытаюсь получить отсутствие кратковременных "колебаний" Заранее благодарна.
--------------------
Это не дым канифоли. Это души погибших транзисторов.
|
|
|
|
|
Feb 8 2011, 16:38
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(_Pirra @ Feb 8 2011, 18:43)  Доброго времени суток. Обложилась кучей книг... Как всегда самое сложное первый шаг. А именно стабилизатор напряжения. Особенно учитывая, что предыдущий не оправдал ожиданий.
Обычно я пользуюсь нижней.
Вначале я пытаюсь получить отсутствие кратковременных "колебаний" Вот берем нижнюю. Выход операционника через резистор на базу транзистора. Второй резистор с базы - на землю. Вы мучаете супербета транзисторы? Тогда примерно одинаковые... В сумме... килоом или два. Посмотрите нагрузочные свойства Вашего ОУ. Еще один резистор (того же порядка) между эмиттером и инвертирующим входом ОУ. Потом его можно будет заменить на конденсатор. Но не сейчас. А сейчас предусмотреть место. А можно его в другое место поставить.... Получится повторитель эмитттерный улучшенный. Он же - стабилизатор напряжения. На неинвертирующий подавайте напряжение - хороший проволочный потенциометр - один конец на земле, к другому батарейку (+), а с движка - на вход ОУ. (-) батарейки на землю. На эмиттере будет (если все правильно) то же самое. На всякий случай поставьте диод параллельно магниту. Колебаний быть не должно. Если нет лишних конденсаторов... После нарастания будет(?) наблюдаться спад тока из-за нагрева. Скорость должна быть пропорциональна квадрату напряжения в первом приближении. Но это не важно пока. Можно и (возможно) даже лучше, подавать сигнал с потенциометра на инвертирующий вход через резистор, но тогда этот резистор и резистор в обратной связи должны быть стабильные.
|
|
|
|
|
Feb 8 2011, 16:47
|

Voltage Control Output
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436

|
Цитата(khach @ Feb 8 2011, 18:59)  Не мучайтесь, возьмите готовую схему. Например драйвер катушки ЖИГ фильтра. Знакомая схема, Анализатор спектра Hewlett Packard (уже и не помню какой). Но я пошёл другим путём - сделал стабилизатор тока на одном ОУ, одном БТ и прецизионном резисторе. Схема получилась извращенческая, но рабочая, сейчас ухожу от неё для повышения точности, стабильности и динамики. Принцип простой: Катушку ЖИГ-фильтра поместил последовательно с прецизионным резистором относительно земли, а ток вливал сверху БТ npn-типа, управляемым прецизионным ОУ с выходом до 100 мА. Недостаток: ограниченный диапазон изменения тока (где-то 50:1, недавно выявил). Достоинство: простота и высокая точность. ЗЫ: Не стОит использовать классическую схему ИТУН на ОУ с электромагнитом, с ПТ будет возбуждение, с БТ - ошибка величиной с базовый ток, которую надо будет также измерять. С моей схемой этого делать не надо. Пардон, если повторяю чьи-то мысли, всё не осилил читать!
--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
|
|
|
|
|
Feb 8 2011, 21:10
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741

|
Цитата(_Pirra @ Feb 8 2011, 19:38)  Khach. Большое спасибо.
Так это стабилизатор тока?!
А не подскажите что за странная обвязка из резисторов и конденсяторов параллельно катушке? Да, обычный, достаточно точный стабилизатор тока. То, что перевернутый- не обращайте внимания, первый, какой попался на глаза. Можно перевернуть- транзистор сверху, шунт и измеритель снизу. Обвязка вокруг катушки- защита от выбросов самоиндукции. Теоретически она никогда не используется, но например при выключении питания при запитанной катушке может пригодится. Чтобы не генерило и небыло ошибки по току (когда это принципиально) можно ставить составной транзистор- мелкий полевой и силовой- биполярный). А то с силовыми полевиками в линейном режиме действительно много проблем с генерацией- уж слишком они высокочастоные. Если желаете в тему углублятся, то можно пообсуждать более предметно. Приходилось иметь дела как с обычными катушками, так и со сверхпроводящими. При точностях удержания магнитного поля доли примилле (миллионные). Самый мощный магнит- до 2.5 Тесла обычный (не сверхпроводящий)- весом в 4 тонны с хвостиком и мощностью в обмотках 25 с гаком Киловатт.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|