реклама на сайте
подробности

 
 
> Нужен блок питания электромагнита, Для получения стабильного магнитного поля.
_Pirra
сообщение Jan 22 2011, 19:24
Сообщение #1


Частый гость
**

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



Доброго времени суток.

Передомной поставили задачу, для мощного лабораторного электромагнита собрать источник питания. Основная задача - постоянное магнитное поле.

Я собрала простой стабилизатор напряжения (Трансформатор, ОУ, мощный биполярный транзистор и TL431) подключила и вроде всё работает, но если следить за датчиком магнитного поля то через некоторые промежутки времени стрелка ПЛАВНО отклоняется и через пару секунд возвращается назад.

Я сразу решила, что с БП чтото нетак, взяла лабораторный БП Б5-хх и история повторилась. В датчике магнитного поля я не сомневаюсь. Напряжометр на выходе БП показывает достаточно стабильное напряжение.

При напряжении 10В ток питания магнита 1А.

Есть ли какая специфика питания индуктивных нагрузок? Может требовалось стабилизировать ток а не напряжение? Или регулировать напряжение БП по магнитному полю?

Заранее благодарна за помощ.

Сообщение отредактировал _Pirra - Jan 22 2011, 19:30


--------------------
Это не дым канифоли. Это души погибших транзисторов.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
4 страниц V   1 2 3 > »   
Start new topic
Ответов (1 - 50)
Microwatt
сообщение Jan 22 2011, 19:51
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Конечно же, Вам нужно стабилизировать ток в обмотке, а не напряжение к ней прикладываемое.
Обратную связь по измерителю поля может и необязательно. Без него абсолютное значение из-за нагрева сердечника может немного смещаться, но больших колебаний не будет.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Wise
сообщение Jan 22 2011, 20:49
Сообщение #3


Пользователь забанен
*****

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



Цитата(_Pirra @ Jan 23 2011, 01:24) *
При напряжении 10В ток питания магнита 1А.

..И сопротивление обмотки 10 Ом..?
Осциллограф к магниту пробовали подключать?


--------------------
It's me
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Petr_I
сообщение Jan 22 2011, 21:06
Сообщение #4


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Jan 22 2011, 21:43
Сообщение #5


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(Petr_I @ Jan 23 2011, 00:06) *
ИМХО это сильно зависит от материала сердечника и диапазона температур. .....
В зазоре будет меняться распределение магнитного поля.
Если Вы делаете измерительный прибор, выбор материала сердечника очень важен.

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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
vvs157
сообщение Jan 22 2011, 22:07
Сообщение #6


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 526
Регистрация: 8-04-05
Пользователь №: 3 960



Цитата(_Pirra @ Jan 22 2011, 22:24) *
Я сразу решила, что с БП чтото нетак, взяла лабораторный БП Б5-хх и история повторилась. В датчике магнитного поля я не сомневаюсь. Напряжометр на выходе БП показывает достаточно стабильное напряжение.
Это у Вас какие-то глюки в магните или в измерителе. Посмотрите на ток в обмотке.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Wise
сообщение Jan 22 2011, 22:37
Сообщение #7


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.. rolleyes.gif


--------------------
It's me
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_Pirra
сообщение Jan 23 2011, 07:20
Сообщение #8


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jan 23 2011, 11:30
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Microwatt @ Jan 22 2011, 22:51) *
Конечно же, Вам нужно стабилизировать ток в обмотке, а не напряжение к ней прикладываемое.

Все не так. Не совсем так.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Oldring
сообщение Jan 23 2011, 11:44
Сообщение #10


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
galya
сообщение Jan 23 2011, 12:45
Сообщение #11


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 238
Регистрация: 15-11-05
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 10 864



...паралелльно обмотке поставьте защитный мощный диод...а то при выключении питания может произойти пробой выхода источника...
....если на выходе источника стоит большой(по номиналу) электролит то вот причина возникновения колебаний...

...сам источник переводите в режим источника тока с обратной связью по току

Сообщение отредактировал galya - Jan 23 2011, 13:05
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Евгений Германов...
сообщение Jan 23 2011, 12:53
Сообщение #12


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jan 23 2011, 14:20
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(galya @ Jan 23 2011, 15:45) *
...сам источник переводите в режим источника тока с обратной связью по току

Вот этого-то и не нужно делать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
galya
сообщение Jan 23 2011, 15:48
Сообщение #14


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 238
Регистрация: 15-11-05
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 10 864



....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...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_orthodox_*
сообщение Jan 23 2011, 15:53
Сообщение #15





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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Oldring
сообщение Jan 23 2011, 15:58
Сообщение #16


Гуру
******

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



Цитата(Евгений Германович @ Jan 23 2011, 15:53) *
Я бы ещё вольтметр подключил с высоким разрешением, а ещё лучше самописец, или осцил в роли самописца. Период колебаний мб очень большой.


В китайских лабораторных источниках питания на выходе стоит цифровой вольтметр. Колебания с частотами меньше нескольких герц уже бы топикстартер заметил.


--------------------
Пишите в личку.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
galya
сообщение Jan 23 2011, 16:03
Сообщение #17


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 238
Регистрация: 15-11-05
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 10 864



...по полю....ну если есть датчик и у него есть выход относительно которого можно завести петлю ОС...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jan 23 2011, 16:27
Сообщение #18


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(galya @ Jan 23 2011, 18:48) *
....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...

Соленоид или электромагнит - стабилизаторы тока. Если включить два стабилизатора последовательно, что получится?
Фактически делают так - стабилизатор напряжения на магните (быстрый), который управляется (медленно) от П(ИД)а, работающего от невязки по току или полю. Чтобы не было выбросов при токовом задатчике, что может привести к неопределенности поля из-за гистерезиса, нужен задатчик с ограниченной скоростью нарастания.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Jan 23 2011, 16:55
Сообщение #19


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
galya
сообщение Jan 23 2011, 17:13
Сообщение #20


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 238
Регистрация: 15-11-05
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 10 864



...топикстартер не определил для каких целей необходимо магнитное поле от электромагнита...ежели для измерительных целей это одно...а ежели((просто для примера) крутить мешалку то совсем другое...

Сообщение отредактировал galya - Jan 23 2011, 17:14
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jan 23 2011, 17:29
Сообщение #21


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_Pirra
сообщение Jan 23 2011, 18:02
Сообщение #22


Частый гость
**

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



Доброго времени суток.

Магнит применяется для измерений. Как мне сказали "эксперименты с МСВ" стабильность нужна доли эрстеда.

Нестабильность не температурная. там намотка медным проводом в несколько миллиметров диаметром. А нестабильность проявляется сразу. Секунд 30 поле стабильно, в течении секунд 10 поле возрастает и возвращается к исходному состоянию и снова стабильно.

Проверить предложения смогу только во вторник.

Благодарна за внимание.

Сообщение отредактировал _Pirra - Jan 23 2011, 18:05


--------------------
Это не дым канифоли. Это души погибших транзисторов.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jan 23 2011, 18:11
Сообщение #23


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(_Pirra @ Jan 23 2011, 21:02) *
Как мне сказали "эксперименты с МСВ" стабильность нужна доли эрстеда.

А что это за аббревиатура - МСВ?
Доли эрстеда на каком уровне поля? Иначе говоря, - в процентах от поля. Сколько?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_orthodox_*
сообщение Jan 23 2011, 18:38
Сообщение #24





Guests






Цитата(Tanya @ Jan 23 2011, 20:11) *
А что это за аббревиатура - МСВ?

магнитостатические волны, вероятно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alexashka
сообщение Jan 23 2011, 23:15
Сообщение #25


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



Мне всетаки кажется датчик врет.
Можно намотать на магнит пару десятков витков провода и мерять на них напряжение микровольтметром. Если изменения поля правда есть, должно быть видно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jan 24 2011, 04:26
Сообщение #26


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Alexashka @ Jan 24 2011, 02:15) *
Мне всетаки кажется датчик врет.
Можно намотать на магнит пару десятков витков провода и мерять на них напряжение микровольтметром. Если изменения поля правда есть, должно быть видно.

Вы обратили внимание, что колебания идут с частотой... сотые герца? Якобы.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
yakub_EZ
сообщение Jan 24 2011, 09:52
Сообщение #27


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 329
Регистрация: 6-12-08
Из: Москва
Пользователь №: 42 252



Была такая проблема. Только с силовым трансформатором. Измерить оммическое мостовым способом на трансформаторе занимает порядка 5 минут, т.к. добротность катушки получается хорошая, отношение индуктивного сопротивления обмотки к сопротивлению в типичном силовом трансформаторе много меньше одной десятитысячной. Ток устанавливается ну очень долго.
Решается очень кондовым способом - никаких регуляторов. Старый добрый ЛАТР и диодный мостик. Ещё можно попробовать некоторые советские трансформаторные лабораторные блоки питания - они не возбуждаются на ультранизких частотах. Я имею в виду большой ящик с неонкой и амперметром. Там наверное чувствительность обратной связи не замечает.
В вашем разрабатываемом блоке можно попробовать увеличить время отклика цепи ОС.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
tyro
сообщение Jan 24 2011, 10:01
Сообщение #28


Любитель Кошек
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 593
Регистрация: 8-06-06
Пользователь №: 17 873



Цитата(yakub_EZ @ Jan 24 2011, 12:52) *
отношение индуктивного сопротивления обмотки к сопротивлению в типичном силовом трансформаторе много меньше одной десятитысячной

Наверное описка, поправьте.


--------------------
По современному этикету, в левой руке держат вилку, в правой - мышку.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Евгений Германов...
сообщение Jan 24 2011, 13:24
Сообщение #29


Профессионал
*****

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



Цитата(Oldring @ Jan 23 2011, 19:58) *
В китайских лабораторных источниках питания на выходе стоит цифровой вольтметр. Колебания с частотами меньше нескольких герц уже бы топикстартер заметил.

А если японских? Тогда как? rolleyes.gif Дело не в изготовителе, если колебания инфранизкие, то можно просто проглядеть изменения напряжения за время наблюдения. С самописцем вернее.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
vvs157
сообщение Jan 24 2011, 13:47
Сообщение #30


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 526
Регистрация: 8-04-05
Пользователь №: 3 960



Цитата(_Pirra @ Jan 22 2011, 22:24) *
Я сразу решила, что с БП чтото нетак, взяла лабораторный БП Б5-хх и история повторилась. В датчике магнитного поля я не сомневаюсь. Напряжометр на выходе БП показывает достаточно стабильное напряжение.
Дабы не подвергать опасности источник, желательно паралельно выходу этого источника поставить силовой диод в обратной полярности для гашения ЭДС самоиндукции магнита.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
yakub_EZ
сообщение Jan 24 2011, 14:02
Сообщение #31


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alexashka
сообщение Jan 24 2011, 16:11
Сообщение #32


Практикующий маг
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576



Еще можно автомобильный аккумулятор подключить. В нем тоже обратные связи довольно медленные
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Jan 24 2011, 17:42
Сообщение #33


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(Alexashka @ Jan 24 2011, 20:11) *
Еще можно автомобильный аккумулятор подключить. В нем тоже обратные связи довольно медленные

В этом тоже что-то есть. Аккумулятор и резисторный балласт. Для начала. Понять хоть кто там в схеме автогенерацией занимается - источник или нагрузка?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
yakub_EZ
сообщение Jan 24 2011, 18:16
Сообщение #34


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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
khach
сообщение Jan 24 2011, 18:57
Сообщение #35


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741



В хороших источниках питания лабораторных магнитов две петли обратной связи- грубая- по току, и более точно непосредственно по магнитному полю. Вторя петля- или на датчиках Холла, или на ЯМР магнетометре (протонном, дейтронном, в зависимости от поля). Стабилизация по току обычно лучше чем 0.01% неполучается, по крайне мере шунт токоизмерителя надо термостабилизировать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_Pirra
сообщение Feb 1 2011, 09:52
Сообщение #36


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.

Прикрепленное изображение


Заранее благодарна.


--------------------
Это не дым канифоли. Это души погибших транзисторов.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Feb 1 2011, 10:52
Сообщение #37


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
khach
сообщение Feb 1 2011, 10:52
Сообщение #38


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_Pirra
сообщение Feb 1 2011, 16:47
Сообщение #39


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Feb 1 2011, 17:12
Сообщение #40


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...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_Pirra
сообщение Feb 5 2011, 14:35
Сообщение #41


Частый гость
**

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



Tanya.
Как я поняла вы предлагаете стабилизатор напряжения с регулировкой опорного напряжения стабилизатора ПИ-регулятором по ошибке тока (для компенсации долговременной нестабильности).

никак не пойму саму концепцию.

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.

Заранее благодарна за терпение.


--------------------
Это не дым канифоли. Это души погибших транзисторов.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Feb 5 2011, 15:22
Сообщение #42


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
galya
сообщение Feb 5 2011, 16:24
Сообщение #43


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 238
Регистрация: 15-11-05
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 10 864



....какова индуктивность электромагнита(расчётная или измерянная...???) и её активное сопротивление...помните катушка это элемент обратной связи со своими постоянными....скорее всего Вам надо корректировать петлю ОС
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AndreyVN
сообщение Feb 6 2011, 12:04
Сообщение #44


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 754
Регистрация: 29-06-06
Из: Volgograd
Пользователь №: 18 458



И от меня добавочка...

Был у меня секторный масс-спектрометр фирмы LKB.
Ток магнита управлялся от датчика поля, который заслуживает внимания.

В коробочке было натянуто 2 струны, связанные по центру пластмассовой перемычкой.
На одну струну подавался синус и она начанала дрожжать в постоянном поле магнита.
Перемычка передавала колебание на вторую струну и она тоже колебалась в постоянно поле.

На ней и измеряется ЭДС, которое, кажется, пропорционально квадрату поля.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_Pirra
сообщение Feb 8 2011, 15:43
Сообщение #45


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.
Прикрепленное изображение


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
khach
сообщение Feb 8 2011, 15:59
Сообщение #46


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741



Не мучайтесь, возьмите готовую схему. Например драйвер катушки ЖИГ фильтра. Тот же самый электромагнит, пол-генри индуктивность обмотки. Только точность в доли процента без обратной связи, а с ОС по частоте генерации- вообще миллионные доли получаются.
ps Обмотка включается между J301 и J302
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Feb 8 2011, 16:38
Сообщение #47


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_Pirra
сообщение Feb 8 2011, 16:38
Сообщение #48


Частый гость
**

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



Khach. Большое спасибо.

Так это стабилизатор тока?!

А не подскажите что за странная обвязка из резисторов и конденсяторов параллельно катушке?

Сообщение отредактировал _Pirra - Feb 8 2011, 16:41


--------------------
Это не дым канифоли. Это души погибших транзисторов.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
VCO
сообщение Feb 8 2011, 16:47
Сообщение #49


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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Feb 8 2011, 17:19
Сообщение #50


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(_Pirra @ Feb 1 2011, 12:52) *
Вот моя схема, ОУ реил-то-реил.

Заранее благодарна.

Вот в Вашей схеме (по цитируемой ссылке) лишний конденсатор между базой и землей и дает Вам колебания. Наверное. Только сейчас увидела.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
khach
сообщение Feb 8 2011, 21:10
Сообщение #51


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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

4 страниц V   1 2 3 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 20th July 2025 - 14:39
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01983 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016