Влияние немагнитного зазора в трансе прямохода, Выделено из темы о тр-ре для флая Опции

[halfdoom]

А зачем в прямоходе снижать индуктивность первички?

Это требуется для увеличения тока намагничивания/размагничивания. Если он слишком мал, то влияние емкости сток-исток и прочих паразитов начинает мешать.

[SergCh]

Это требуется для увеличения тока намагничивания/размагничивания. Если он слишком мал, то влияние емкости сток-исток и прочих паразитов начинает мешать.

Как мешать, в каком режиме ?

[halfdoom]

Как мешать, в каком режиме ?

Первый пример, это режим размагничивания (речь об однотактнике, а не полумосте). Если индуктивность первички слишком большая, то ток размагничивания будет мал, больше времени уйдет на перезаряд паразитных емкостей и открытие диода. Второй пример - питание вспомогательных цепей от обмоток включенных в режиме обратного хода.

[Ydaloj]

не видел ни одной методики расчёта прямохода, в которой бы рассчитывался зазор.
равно как и ни разу не видел готового прямохода с зазором.
хотя бы потому, что невелика будет разница в токах, которая приводила бы к сколь заметному росту времени переключения диода.

Есть выкладки?



Сообщение отредактировал Ydaloj - Nov 17 2011, 09:50

[MikeSchir]

Зазор в прямоходе (если есть), в основном, не от насыщения, а для снижения индуктивности первички.

В отсутствие зазора необходимо быть внимательным к емкостям на входе и выходе транса, т.к. энергия накопленная в сердечнике может оказаться недостаточной для размагничивания, и транс не размагнитится полностью за время до следующего импульса. Правда ситуация исправится в следующий период, если, конечно есть запас по индукции. При управлении от микросхем с current mode длительности рабочих импульсов из-за разности токов намагничивния будут отличаться, что приведет к возникновению субгармоник (1/2, 1/3...) в выходной пульсации, что по меньшей мере неприятно. Вот тут самый простой способ лечения - зазор. А специальных целей для введения зазора нет.

[Herz]

т.к. энергия накопленная в сердечнике может оказаться недостаточной для размагничивания, и транс не размагнитится полностью за время до следующего импульса.

Простите, что вмешиваюсь, но это как? Мюнхаузену не хватит сил вытащить себя за волосы? Тут мне видится какой-то парадокс. Чем больше размах индукции, тем больше запасаемая в сердечнике энергия, так? Но и тем больше опасность насыщения или я не прав? Каким же образом энергия, запасаемая в сердечнике, помогает ему размагнититься?

[MikeSchir]

Простите, что вмешиваюсь, но это как? Мюнхаузену не хватит сил вытащить себя за волосы? Тут мне видится какой-то парадокс. Чем больше размах индукции, тем больше запасаемая в сердечнике энергия, так? Но и тем больше опасность насыщения или я не прав? Каким же образом энергия, запасаемая в сердечнике, помогает ему размагнититься?

Конечно прав Но частично. Энергия запасаемая в магнитной системе пропорциональна произведению магнитной индукции (вообще-то потока) и магнитодвижущей силы (мдс), и естественно с введением зазора растёт мдс при сохранении индукции. Если мдс мала (высокопроницаемый материал) и соответственно ей мал ток намагничивания, то он не способен зарядить все паразитные ёмкости, включая емкости диодов и транзисторов, и интеграл напряжения на обмотке за время, отведённое на размагничивание, может оказаться меньше чем на прямом ходу и система не размагнитится. С введением зазора эта ситуация изменяется: ток намагничивания увеличивается и всё разрешаеся к всеобщему удовлетворению
Я понял, что это единственная неясность в моём посте?
Ассоциации с Мюнхаузеном здесь не при чём

Совершенно с Вами ага!
Маслом кашу не испортить. И, если потери в меди допустимы, то мотать первичку нужно "as big as possible" - т.е. "сколько влезет".
Это уменьшает потери в снабберах при пассивном размагничивании.
Если же есть размагничивающая обмотка или резонансный конденсатор - можно витки сэкономить, энергия намагничивания возвращается в источник и если она чуть больше - ничего страшного.
Зазор может быть оправдан только малой скоростью работы токовой защиты при большой рабочей индукции. Чуть-чуть ток превысили - выскочили в насыщение. Так что какого-либо заметного выигрыша от зазора не получается.

Не могу согласиться с такой позицией. Такие рассуждения показывают что выбранный габарит трансформатора избыточен. Т.е. при увеличении числа витков в сердечнике образуется необоснованный запас индукции, при этом плотность тока в обмотке не приводит к перегреву обмотки.
Зазор в магнитной системе это не религия это инструмент, с помощью которого разработчик может изменять свойства состемы по своему разумению.

Но даже маленький зазор влечет за собою резкое увеличение количества витков. Иначе - ток намагничивания велик.

Эту часть я, честно говоря, не понял. Видимо по тому что так никогда не поступал.

Всё так, но к сожалению потери в меди при этом растут непропорционально снижению потерь в снабберах.
Возьмём однотактный одноключевой форвард с максимальным коэфф. заполнения менее 0.5
Снаббер каждый такт рассеивает ту энергию. которая запаслась в сердечнике за счёт протекания тока намагничивания.
Эта энергия будет равна W=L*i*i/2 ,
Теперь увеличим количество витков вдвое, индуктивность намагничивания увеличится в 4 раза, ток намагничивания упадёт в 4 раза. В результате запасённая энергия (которую должен будет рассеять снаббер) уменьшится в 2 раза. Бинго!

Что касается выброса, U=L*di/dt , то колокол от размагничивания будет в 2 раза короче при той же ёмкости снабберного конденсатора. Либо в 2 раза меньшей амплитуды если время размагничивания сердечника оставить прежним.

Простите великодушно. Никак не могу найти ключевого поста, в котором идёт речь о схеме этого снаббера, хотя вопрос очень интересен.
И к модераторам. Мы сильно засорили исходную ветку, созданную ТС. Неплохо бы принять какое-то решение. Спасибо.

[Herz]

Конечно прав Но частично.

Секундочку. Ваше объяснение, признаюсь, меня лишь больше запутало. Утверждение

Энергия запасаемая в магнитной системе пропорциональна произведению магнитной индукции (вообще-то потока) и магнитодвижущей силы (мдс), и естественно с введением зазора растёт мдс при сохранении индукции.

следует, наверное, понимать так:
С введением в магнитопровод зазора падает эквивалентная магнитная проницаемость системы и, соответственно, плотность энергии магнитного поля. Поэтому для поддержания той же величины энергии магнитного поля (того же потока или индукции) требуется увеличение м.д.с. Другими словами, количества витков.
Или по-другому:
Введение зазора уменьшает индуктивность обмотки за счёт снижения эквивалентной магнитной проницаемости. Это уменьшение приходится компенсировать увеличением количества витков (увеличением м.д.с.) для запасения той же энергии.
Я правильно понял первую часть Вашей мысли?

[MikeSchir]

Ещё непонятнее. А причём здесь, собственно, число витков и формула для его определения? Давайте предположим, что оно неизменно.
При прочих равных ведь энергия соленоида прямо пропорциональна магнитной проницаемости сердечника, ведь так?

Опять не угадал Опять с точностью до наоборот. Вводя в катушку сердечник мы уменьшаем энергию системы. Простой пример. Попробуйте выдернуть сердечник из катушки, для этого нужно приложить силу, совершить работу, т.е. нужно сообщить энергию системе. И с каким удовольствием он туда возвращается совершая при этом работу . Работает один из основных физических принципов: любая физическая система стремится принять состояние с наименьшей возможной энергией... (вольный пересказ)
Послушайте Herz, я уже несколько постов пересказываю своими словами учебник электротехники. Это может стать похожим на то, как в анекдоте один зэк объясняет другому Теорию относительности Эйнштейна:"Вот мы с тобой валим деревья, пилим брёвна, вкалываем, в общем, а на самом деле мы сидим." Может быть почитать оригинал.

[Herz]

Опять не угадал Опять с точностью до наоборот. Вводя в катушку сердечник мы уменьшаем энергию системы. Простой пример. Попробуйте выдернуть сердечник из катушки, для этого нужно приложить силу, совершить работу, т.е. нужно сообщить энергию системе. И с каким удовольствием он туда возвращается совершая при этом работу . Работает один из основных физических принципов: любая физическая система стремится принять состояние с наименьшей возможной энергией... (вольный пересказ)
Послушайте Herz, я уже несколько постов пересказываю своими словами учебник электротехники. Это может стать похожим на то, как в анекдоте один зэк объясняет другому Теорию относительности Эйнштейна:"Вот мы с тобой валим деревья, пилим брёвна, вкалываем, в общем, а на самом деле мы сидим." Может быть почитать оригинал.

Действительно, уж очень вольный пересказ.... "выдернуть сердечник"..., "с удовольствием возвращается"... Причём здесь стремление к наименьшей энергии?!
Я бы предпочёл на самом деле оригинал или хотя бы что-то чуть более серьёзное. Приведите ссылочку на источник своих утверждений, если не затруднит. На тот учебник (электротехники?), в котором это описано, буду Вам благодарен. И, если не возражаете, продолжим дискуссию, выделив её в отдельную тему.
Пока что я не нахожу подтверждения Вашим словам: вот по первой же ссылке утверждается (вроде достаточно аргументированно), что энергия магнитного поля (её плотность) таки напрямую зависит от магнитной проницаемости среды. Что вполне логично, ИМХО.

[MikeSchir]

Пока что я не нахожу подтверждения Вашим словам: вот по первой же ссылке утверждается (вроде достаточно аргументированно), что энергия магнитного поля (её плотность) таки напрямую зависит от магнитной проницаемости среды. Что вполне логично, ИМХО.

В указанной ссылке в опыте фиксируется ток в соленоиде. Естественно, введение доплнительного зазора приведёт к уменьшению индуктивности и индукции в сердечнике, и как результат уменьшению энергии системы.
В нашем случае (прямоход) мы фиксируем напряжение и длительность его приложения к обмотке, т.е. фиксируем индукцию в сердечнике, при этом получая какую-то величину тока, зависящую от проницаемости сердечника. В этом случае введение зазора приведёт к увеличению тока соленоида и в результате к увеличению энергии, что, собственно, и приведено в ссылке в соотношении 5.5.6. (после "или"), т.е. уменьшая эквивалентную проницаемость мы увеличиваем энергию при заданной индукции.
Такое вольное обращение с магнетиками, как в ссылке, возможно только для учебного примера. Все магнетики, как правило, нелинейны. Если мы имеем определённый магнетик, то определены его максимальная индукция (индукция насыщения) и его проницаемость, а поскольку, величина амплитуды индукции в сердечнике не зависит от его проницаемости при постоянных величинах: напряжения на обмотке, длительности приложения напряжения, площади сечения сердечника и числа витков обмотки, (B=U*t/W*s) то энергия запасаемая в сердечнике тем больше, чем меньше его проницаемость (5.5.6 в ссылке).
У меня больше нет аргументов для текущей дискуссии. Аналогичная дискуссия уже была в какой-то теме (может быть около года назад, если не ошибаюсь).

[Microwatt]

энергия запасаемая в сердечнике тем больше, чем меньше его проницаемость (5.5.6 в ссылке).

Так мы приходим к выводу, что ферромагнитный сердечник - вообще излишество. Наибольшую энергию при прочих равных условиях запасет воздух? У него мю единица и он еще и не насыщается.
Или что-то мною неверно понято?

[MikeSchir]

Так мы приходим к выводу, что ферромагнитный сердечник - вообще излишество. Наибольшую энергию при прочих равных условиях запасет воздух? У него мю единица и он еще и не насыщается.
Или что-то мною неверно понято?

Как говорят артисты-юмористы, я ожидал этого вопроса и мог бы ответить сразу, но не стал "грузить" один пост.
Можно, вполне, с Вами согласиться, если бы не несколько причин:
1 Зависимость парвметров системы от элементов конструкции.
2 Связь между обмотками.
3 Размеры и потери обмоток.
По п. 1. Любая железка, попавшая в поле такого трансформатора или дросселя, будет менять параметры трансформатора или дросселя, а так же будет взаимодействие между ними зависящее от их положения в конструкции. Магнитный сердечник, благодаря своей высокой проницаемости, на порядки уменьшает поле вокруг трансформатора или дросселя.
По п. 2 Магнитный сердечник концентрирует поле в собственном теле и уменьшает в порядки раз поле вне сердечника, которое может пересекать витки обмоток. Таким образом, поле почти одинаково пронизывает витки всех обмоток трансформатора. Хорошая связь позволяет жёстко связать напряжения на обмотках независимо (почти независимо)от токов протекающих в них и снизить потери за счёт рассеяния поля.
По п. 3 Касается больше трансформатора. Есть две больших разнизы: величина энергии поля и величина энергии передаваемой трансформатором. (см. выделенное в вопросе) Эти величины могут оказаться соизмеримы для трансформатора без сердечника (с мю=1), и соответственно потери в обмотках (в первичной) будут во много раз превосходить потери в обмотках трансформатора на магнитном сердечнике, в котором ток намагничивания в разы меньше тока нагрузки. Отсюда и размер обмоток.
Платой за все эти преимущества магнитного сердечника являются потери в материале сердечника, ну и конечно весит он больше воздуха и особенно вакуума .
ПС По учебникам. Давно не читал никаких, сожалею, но не дают покоя сотрудники вопросами стараюсь держать форму . Дрессировка в МЭИ, где я учился, по электротехническим дисциплинам была на очень высоком уровне, а пользовались мы как правило репринтами лекций известных в институте преподавателей. Так что посоветовать какой-то учебник не смогу, но наверняка существуют хорошие, а не только для радиолюбителей

Сообщение отредактировал MikeSchir - Nov 21 2011, 12:44

[Microwatt]

Замечу пока только что связь между обмотками (потокосцепление) совершенно не зависит от сердечника. Только от их взаимного положения в пространстве.

[тау]

Замечу пока только что связь между обмотками (потокосцепление) совершенно не зависит от сердечника. Только от их взаимного положения в пространстве.

не-не! , ув. Микроватт.
Индуктивность расеяния в теории очень мало (практически никак в идеальном случае) не зависит от сердечника. А потокосцепление как раз зависит.

[MikeSchir]

Замечу пока только что связь между обмотками (потокосцепление) совершенно не зависит от сердечника. Только от их взаимного положения в пространстве.

Не буду спорить, но нутром чувствую, что зависимостьэта есть. По крайней мере, есть частный случай расположения обмоток на разных кернах сердечника, когда без сердечника связь очень плохая, а с сердечником значительно лучше. Вполне возможно, что в остальных случаях (намотка на одном керне) эта зависимость от проницаемости сердечника более вялая, хотя взаимная индуктивность безусловно зависит http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B7%...%86%D0%B8%D1%8F. Просто не задумывался над этим.
ПС Всё таки задумывался. Например, идуктивность рассеяния двух обмоток на кольцевом сердечнике Куул-мю с проницаемостью 35 зависит от намотки одной из обмоток в несколько проводов плоским шлейфом или если провода разобрать равномерно по внешней (суть - расположение обмоток) поверхности сердечника, а для феррита с мю=2500, примерно таких же размеров не зависит (на пределе погрешности прибора).

Сообщение отредактировал MikeSchir - Nov 21 2011, 13:52

[SergCh]

У меня больше нет аргументов для текущей дискуссии. Аналогичная дискуссия уже была в какой-то теме (может быть около года назад, если не ошибаюсь.

Ну вы блин даёте (с) коллеги.
Мне кажется формула W=L*i*i/2
однозначно говорит о том как изменится энергия в трансформаторе при введении и зазора и чего угодно.
L - индуктивность намагничивания,
i - ток намагничивания.

Если учитывать что ток намагничивания обратно пропорционален индуктивности намагничивания.
U=L*di/dt

Сообщение отредактировал SergCh - Nov 21 2011, 15:12

[Herz]

У меня больше нет аргументов для текущей дискуссии. Аналогичная дискуссия уже была в какой-то теме (может быть около года назад, если не ошибаюсь).

Спасибо, MikeSchir. Действительно интересно разобраться. В своё время я, само собой, тоже изучал этот предмет (возможно, не достаточно усердно ), но многое, к сожалению, уже и выветрилось...

Ну вы блин даёте (с) коллеги.
Мне кажется формула W=L*i*i/2
однозначно говорит о том как изменится энергия в трансформаторе при введении и зазора и чего угодно.

Разве? Вот введение зазора уменьшает индуктивность, что должно приводить к уменьшению энергии. Но в то же время, оно увеличивает скорость изменения тока при том же напряжении, приложенном к обмотке. А это, в свою очередь, должно увеличивать энергию...

[stells]

А это, в свою очередь, должно увеличивать энергию...

почему? вроде, если подставить одно выражение в другое:

W=L*i*i/2
U=L*di/dt

то получится W=U*t/2*I

[SergCh]

почему? вроде, если подставить одно выражение в другое:


то получится W=U*t/2*I

Наверное вот так :
W=U*t*i/2

[stells]

Наверное вот так :
W=U*t*i/2

упс... да, что-то я просчитался

[SNGNL]

Прошу прощения за вмешательство в высоконаучную дискуссию. Разве в трансформаторе целенаправленно накапливается энергия?

[Microwatt]

Та, по-видимому, иногда, вдруг, неждано-негадано появляется из зазора, сделанного на всякий случай.
Потому и диспут.
Присоединяйтесь к поискам истины.

[Tiro]

Прошу прощения за вмешательство в высоконаучную дискуссию. Разве в трансформаторе целенаправленно накапливается энергия?

Флай это преобразователь с передачей энергии на обратном ходу, поэтому в нем применяется не совсем трансформатор, скорее многообмоточный дроссель.

[Vokchap]

В моей практике проектирования трансов для прямоходов небыло случаев, когда была необходимость увеличивать энергию намагничивания транса для целей его последующего размагничивания. Наоборот, почти всегда было необходимо её уменьшать, т.к. при малых паразитных емкостях транса, ключа, монтажа и прочего высокая амплитуда колокола при перезаряде этих емкостей заставляет использовать более высоковольтный ключ и поднимать напряжение срабатывания его снаббера. При невозможности уменьшить эту энергию (увеличить индуктивность намагничивания) в заданном конструктиве, для снижения амплитуды колокола приходилось искусственно увеличивать паразитную ёмкость (например, конденсатором параллельно первичке или дополнительным снаббером на ключе), существенно теряя при этом в КПД. Т.е. приходилось искать определённый компромисс. Энергии намагничивания всегда хватало с избытком и размагничивание работало.
Есть две основные причины, из-за которых нельзя нормально размагнитить транс прямохода. Это низкая добротность колебательного контура, при которой амплитуда тока РАЗмагничивания получается существенно меньше величины тока НАмагничивания и эта величина продолжает спадать до начала следующего периода (нет "замороженной" через вторичку полки). Вторая - это неудачное соотношение между частотой колебательного контура и частотой преобразователя (либо слишком высоким заполнением периода), при котором амплитуда тока РАЗмагничивания просто не успевает достичь своего максимума к началу следующего периода работы преобразователя. Другая возможная причина - напряжение срабатывания снаббера не фиксировано, ниже амплитуды напряжения перезаряда ёмкости и он, соответственно, отжирает часть от энергии намагничивания, в результате чего ток размагничивания не добирает нужной амплитуды. Устранение перечисленных недостатков поможет добиться нормального размагничивания транса в прямоходе. Вводить для этих целей зазор не оправдано (на мой взгляд). Если причина другая, то снизить индуктивность намагничивания можно и другими способами...

[SmartRed]

Спасибо, MikeSchir. Действительно интересно разобраться. В своё время я, само собой, тоже изучал этот предмет (возможно, не достаточно усердно ), но многое, к сожалению, уже и выветрилось...


Разве? Вот введение зазора уменьшает индуктивность, что должно приводить к уменьшению энергии. Но в то же время, оно увеличивает скорость изменения тока при том же напряжении, приложенном к обмотке. А это, в свою очередь, должно увеличивать энергию...

Индуктивность (грубо) меняется обратно пропорционально зазору, значит ток прямо пропорционально.
Накопленная энергия зависит линейно от индуктивности и квадратично от тока.
В результате, прямо пропорциональную зависимости накопленной энергии от величины зазора (в разумных пределах)

[SergCh]

Есть две основные причины, из-за которых нельзя нормально размагнитить транс прямохода. Это низкая добротность колебательного контура, при которой амплитуда тока РАЗмагничивания получается существенно меньше величины тока НАмагничивания

Вот тут я встал в тупик, как такое возможно? Начальный ток размагничивания всегда равен конечному току НАмагничивания.
И величина этого тока спадает настолько быстро, насколько велико напряжение мы позволяем держать на обмотке трансформатора (di/dt=U/L). Если это напряжение постоянно, то есть скидываем энергию например с помощью обводных диодов в косом мосте или с помощью размагничивающей обмотки в сеть или с помощью стабилитрона, ток размагничивания будет спадать линейно.
Если для размагничивания используется RDC цепь, то напряжение на конденсаторе, в который будет уходить энергия сердечника) будет меняться колоколообразно (этот колокол - часть синусоиды, образованной колебательным процессом обмена энергией между индуктивностью намагничивания и конденсатором RDC цепи, или любой другой ёмкостью, в том числе это может быть и межвитковая ёмкость трансформатора).
В любом случае ток размагничиваня будет уменьшаться от той величины которой он достиг в процессе прямого хода до ... скажем нуля (чтоб не путаться ) по тому закону, который мы задаём способом размагничивания, т.е. как позволяем меняться напряжению на обмотке трансформатора, т.е. уменьшение тока размагничивания от макс. до мин. это функция напряжения на первичной обмотке трансформатора.
Но так чтобы ток размагничивания был меньше тока намагничивания..... не представляю как.

[SNGNL]

Флай это преобразователь с передачей энергии на обратном ходу, поэтому в нем применяется не совсем трансформатор, скорее многообмоточный дроссель.

Бесспорно , но гораздо интереснее узнать о накоплении энергии в трансформаторе прямоходового преобразователя.

[Vokchap]

Но так чтобы ток размагничивания был меньше тока намагничивания..... не представляю как.

То, что Вы называете здесь током размагничивания - не есть таковой на самом деле. Чтобы размагнитить магнитопровод, нужно ток в Lнамагничивания развернуть на противоположный (по отношению к направлению на прямом ходу) и достичь в максимуме величины, равной амплитуде тока намагничивания на прямом ходу. Здесь правильнее будет сказать "перемагнитить", но суть от этого не меняется. В косом с обводными диодами такой механизм размагничивания не будет работать, если будут "работать" эти обводные диоды. В прямоходе с одним ключом и "правильными" трансформатором и снаббером такой механизм работает на 100% (при должном подходе разработчика), режим может быть симметричным. Так вот между максимумом тока НАмагничивания и максимумом тока РАЗмагничивания (т.е. обратной полярности) времени - пол периода резонансного контура, за которые амплитуда тока размагничивания может не достичь нужной величины при значительном затухании в контуре. Или по тем причинам, которые были указаны постом выше. В этих случаях магнитопровод будет размагничен частично.

[Plain]

Сумма токов утечек ключей является потребителем тока размагничивания, поэтому Кзап обратного хода ограничен этим уровнем. Зазор на это никак (в смысле полного уничтожения эффекта) не влияет, а лишь увеличивает потери.

Для правильной работы достаточно следить за тем, чтобы Кзап прямого хода был меньше Кзап обратного, или просто следить за тем, чтобы обратный ход был в режиме DCM.

В случае с пассивными ключами сброса это легко сделать компараторами их закрытия, а если применено активное ограничение, то через ток этого ключа надо следить за балансом нуля тока намагничивания на момент конца цикла.

[Herz]

Индуктивность (грубо) меняется обратно пропорционально зазору, значит ток прямо пропорционально.

Совсем не уверен. Боюсь, это очень-очень грубо.

[Vokchap]

Совсем не уверен. Боюсь, это очень-очень грубо.

Если длина средней линии магнитопровода много меньше произведения ширины зазора на мю сердечника, то указанная зависимость достаточно точная для инженерного расчёта. При таком условии и величина индуктивности намагничивания трансформатора от мю совсем не будет зависеть

[SergCh]

То, что Вы называете здесь током размагничивания - не есть таковой на самом деле. Чтобы размагнитить магнитопровод, нужно ток в Lнамагничивания развернуть на противоположный (по отношению к направлению на прямом ходу) и достичь в максимуме величины, равной амплитуде тока намагничивания на прямом ходу. Здесь правильнее будет сказать "перемагнитить", но суть от этого не меняется. В косом с обводными диодами такой механизм размагничивания не будет работать, если будут "работать" эти обводные диоды. В прямоходе с одним ключом и "правильными" трансформатором и снаббером такой механизм работает на 100% (при должном подходе разработчика), режим может быть симметричным. Так вот между максимумом тока НАмагничивания и максимумом тока РАЗмагничивания (т.е. обратной полярности) времени - пол периода резонансного контура, за которые амплитуда тока размагничивания может не достичь нужной величины при значительном затухании в контуре. Или по тем причинам, которые были указаны постом выше. В этих случаях магнитопровод будет размагничен частично.

Я начинаю понимать о чём вы, но чтобы размагнитить сердечник, совсем не обязательно через обмотку трансформатора должен проходить размагничивающий ток с обратным знаком и амплитудой как в конце намагничивания.
Если ток просто спадёт по экспоненте например, без всяких знаков минус, сердечник размагнитится до остаточной величины индукции, всё, никакой энергии там больше нет.
Можно убрать и остаточную индукцию, тогда действительно потребуется отрицательный размагничивающий ток.

[Starichok51]

все, что понаписали в теме - полная чепуха.
единственное, для чего в прямоходе делают маленький зазор, чтобы убрать остаточную индукцию в материале сердечника. и тем самым увеличить размах индукции.
приведу пример.
для материала N87 по графику в даташите остаточная индукция равна примерно 0,165 Тесла.
если брать амплитуду индукции 0,3 Тесла, то размах получится 0,135 Тесла.
но если при некотором зазоре получить остаточную индукцию 0,03 Тесла, то размах индукции уже будет 0,27 Тесла, ровно в 2 раза больше. и, следовательно, придется мотать в 2 раза меньше витков, что, в свою очередь, увеличит в 2 раза мощность трансформатора.
но бездумно брать зазор для прямохода тоже нельзя. лишний зазор увеличит ток намагничивания, что приведет к лишней энергии выброса от индуктивности рассеяния.
у В.Володина в одном из документов приводится расчет зазора, для отечественного феррита от строчного трансформатора. и для остаточной индукции 0,03 Тесла он получает зазор 0,07 мм (для данного конкретного сердечника).

в формуле W=L*i*i/2 полный ток первичной обмотки, то есть, сумма тока намагничивания и тока, передаваемого в нагрузку.
то же самое относится и к индуктивности рассеяния. именно поэтому с увеличением мощности нагрузки увеличивается мощность, выделяемая в клампере (снаббере).

о процессе размагничивания (привязка напряжения на первичной обмотке) правильно написал SergCh в своем посте №27.

[Vokchap]

Если ток просто спадёт по экспоненте например, без всяких знаков минус, сердечник размагнитится до остаточной величины индукции, всё, никакой энергии там больше нет.

Если топология преобразователя позволяет использовать известные приёмы для более полного использования материала магнитопровода по индукции, то ими нужно пользоваться, т.к. это может существенно снизить стоимость готового изделия и его массо-габариты. Особенно актуально для серийного производства. Правда компромисс всё равно придётся искать между максимальным размахом индукции (либо частотой преобразователя) и тепловыми потерями в сердечнике.

[Starichok51]

совершенно верно. на высоких частотах следует согласовывать размах индукции с частотными потерями в материале сердечника.

[Vokchap]

в формуле W=L*i*i/2 полный ток первичной обмотки, то есть, сумма тока намагничивания и тока, передаваемого в нагрузку.
то же самое относится и к индуктивности рассеяния. именно поэтому с увеличением мощности нагрузки увеличивается мощность, выделяемая в клампере (снаббере).

Starichok51, очевидно вы плохо представляете себе как работает трансформатор. Тем не менее не стесняетесь утверждать, что всё написанное здесь - полная чепуха.

[Andron55]

Starichok51, очевидно вы плохо представляете себе как работает трансформатор. Тем не менее не стесняетесь утверждать, что всё написанное здесь - полная чепуха.

Подозреваю, что Старичок хотел указать на энергию индуктивности рассеяния - Ws=Ls*i*i/2 (глаз замылился).
Тогда его реплика справедлива.

Сообщение отредактировал Andron55 - Nov 22 2011, 11:33

[Vokchap]

Подозреваю, что Старичок хотел указать на энергию индуктивности рассеяния - Ws=Ls*i*i/2 (глаз замылился).

Как хотел так и сказал. На деле сумма токов намагничивания и нагрузки протекает только в двух местах - через две клеммы первичной обмотки. В одну входит, из другой выходит. А через Lнамагничивания течёт исключительно ток намагничивания, так же как и в Lрассеяния попадает только ток нагрузки. Соответственно и энергия в каждом месте от соответствующих токов происходит....

ps
В понижающем трансе, где основная энергия поля рассеяния сосредоточена в объёме, занимаемом первичной обмоткой, можно условно считать, что ток намагничивания тоже проходит через часть индуктивности рассеяния трансформатора.

[MikeSchir]

единственное, для чего в прямоходе делают маленький зазор, чтобы убрать остаточную индукцию в материале сердечника. и тем самым увеличить размах индукции.

Да, в этом Вы правы. Мы впервые столкнулись с преобразователем с размагничивающей обмоткой (ПРО) на 1100 Вт в статье в Электронике какого-то голландца (к сожалению не помню имя) в 1978 г. Трансформатор там был намотан на размере Е-72(с круглым керном), частота преобразования 20-25 кГц. Когда стали делать свой, то цель введения зазора в описании трансформатора мы расценивали именно так, как Вы описываете. Но со временем закрались сомнения. Проводя различные эксперименты по работе прямоходовика с индукцией превышающей индукцию насыщения (только ради эксперимента ), убедились, что из-за влияния паразитных емкостей сердечник при размагничивании уходит в третий квадрант (но не сильно). Потом это было подкреплено в одной из статей того же голландца и значительно позже результатами моделирования.
Мне кажется, что такое в целом отрицательное отношение к инструменту, называемому зазор, связано с тем, что очень часто в разработках трансформатор имеет избыточные габариты (сам грешен) и зазор вроде не нужен, а при попытке уменьшить эти габариты (до предела) приходишь к необходимости применения зазора (маленький объем - маленькая энергия), как самого простого средства. Я не отбрасываю другие способы, просто, о чём речь в теме, о том и пишу.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Nov 22 2011, 12:28

[Starichok51]

эксперименты по работе прямоходовика с индукцией превышающей индукцию насыщения

нет слов...
если материал насытился, то как в нем получить индукцию еще выше насыщения?

да, я имел в виду энергию индуктивности рассеяния.

в индуктивности рассеяния проходит полный ток. но в виду того, что ток намагничивания, как правило, много меньше тока нагрузки, можно им пренебречь.

Vokchap, я настолько не понимаю, как работает трансформатор, что умудрился написать пакет программ для расчета импульсных трансформаторов для разных топологий преобразователей и дросселей. и популярность моих программ уже давно перешагнула границы бывшего Союза.

[тау]

нет слов...
если материал насытился, то как в нем получить индукцию еще выше насыщения?

Starichok51, мы тут периодически (обычно осенью) лечим друг друга магнитными полями....
Индукцию выше насыщения получить весьма просто. Добавить ампервитков и фсё. Если мало , еще добавить и т.д.

[Vokchap]

в индуктивности рассеяния проходит полный ток. но в виду того, что ток намагничивания, как правило, много меньше тока нагрузки, можно им пренебречь.

Предположите, что пренебречь нельзя, тогда для понижающего и повышающего трансформаторов у вас подход будет одинаковый к обоим (в ваших программах)?

[Starichok51]

для первичного тока не имеет значения, повышает или понижает трансформатор. первичный ток определяется передаваемой мощностью.

[SergCh]

Starichok51, мы тут периодически (обычно осенью) лечим друг друга магнитными полями....
Индукцию выше насыщения получить весьма просто. Добавить ампервитков и фсё. Если мало , еще добавить и т.д.

B = μ0μ H
где u - проницаемость сердечника, которая резко падает с увеличением напряжённости выше определённого значения.
Таким образом произведение u*H с увеличением напряжённости асимптотически приближается к максимальному значению индукции насыщения. Куда выше?
Нет, конечно если продолжать наращивать ампер витки и дальше, то можно достичь весьма высоких значений индукции даже когда сердечник превратится в деревяшку с проницаемостью u=1. Но это не наш случай.
У меня вообще складывается ощущение что никто (и я тоже) точно не знает как работает трансформатор

Сообщение отредактировал SergCh - Nov 22 2011, 18:42

[Starichok51]

бобик (в смысле преобразователь) сдохнет несколько раньше, чем будет достигнута индукция насыщения. из-за бешеной величины тока намагничивания.

[Andron55]

А через Lнамагничивания течёт исключительно ток намагничивания, так же как и в Lрассеяния попадает только ток нагрузки. Соответственно и энергия в каждом месте от соответствующих токов происходит....

ps
В понижающем трансе, где основная энергия поля рассеяния сосредоточена в объёме, занимаемом первичной обмоткой, можно условно считать, что ток намагничивания тоже проходит через часть индуктивности рассеяния трансформатора.

Что-то Ваши утверждения «слегка» расходятся с классической эквивалентной схемой трансформатора.

Вот Ваш «рs» поближе к истине, но всё равно, если нетрудно, потрудитесь пояснить схемно.

B = μ0μ H
с увеличением напряжённости асимтотически приближается к максимальному значению индукции насыщения.

Здесь ключевое и очень точное слово «асимтотически» асимптотически.
То есть, теоретически насыщается в бесконечности.
А это значит, что линейное приращение амплитуды напряжения входа будет адекватно воспринято линейным приращением напряжения выхода, если нафантазировать себе что активные потери и реактивные паразиты отсутствуют. Пусть даже при этом ток х.х. или намагничивания зашкаливает за пределы нашего амперметра.
В противном случае, потери и паразиты испортят весь карнавал, что собственно они и делают всегда.

[SergCh]

Здесь ключевое и очень точное слово «асимтотически» асимптотически.

Это очепятка!

Конечно, если пренебречь всеми потерями, то на выходе будет что положено даже при u=1.
Я как-то раз намотал трансформатор, впаял в схему, плавно так включил и стал думать, откуда такой красивый, но большой ток в первичке без нагрузки на выходе блока питания.... Оказалось забыл сердечник в каркас вставить

[Andron55]

бобик (в смысле преобразователь) сдохнет несколько раньше, чем будет достигнута индукция насыщения. из-за бешеной величины тока намагничивания.

Бывают такие крепкие бобики, что гады не скоро дохнут.
Например, конденсаторы, питающие сериесные трансфоматоры.
(600 – 1000)В обрушиваются на один виточек первички трансика, намотанного на феррите сечением 6см^2.

Это очепятка!
Оказалось забыл сердечник в каркас вставить

А я думал, что так оригинален только я.

[Tiro]

То, что Вы называете здесь током размагничивания - не есть таковой на самом деле. Чтобы размагнитить магнитопровод, нужно ток в Lнамагничивания развернуть на противоположный (по отношению к направлению на прямом ходу) и достичь в максимуме величины, равной амплитуде тока намагничивания на прямом ходу. Здесь правильнее будет сказать "перемагнитить", но суть от этого не меняется.

Суть размагничивания в том, чтобы не допустить неконтролируемого роста тока намагничивания и в пределе насыщения магнитопровода. Для этого совсем не обязательно магнитопровод перемагничивать, достаточно изъять накопленную в магнитопроводе энергию. Пусть он останется частично намагниченным (коэрцитивную силу еще никто не отменял), пусть работает в одном квадранте петли гистерезиса, потери будут только меньше.

[Starichok51]

То, что Вы называете здесь током размагничивания - не есть таковой на самом деле. Чтобы размагнитить магнитопровод, нужно ток в Lнамагничивания развернуть на противоположный (по отношению к направлению на прямом ходу) и достичь в максимуме величины, равной амплитуде тока намагничивания на прямом ходу. Здесь правильнее будет сказать "перемагнитить", но суть от этого не меняется. В косом с обводными диодами такой механизм размагничивания не будет работать, если будут "работать" эти обводные диоды. В прямоходе с одним ключом и "правильными" трансформатором и снаббером такой механизм работает на 100% (при должном подходе разработчика), режим может быть симметричным.

вот это и есть полная чушь, от начала и до конца.
описанное перемагничивание относится к двухтактным схемам, и не имеет никакого отношения к прямоходу.
более того, никакими методами в прямоходе не добиться смены знака магнитного поля.

Я просил бы Вас вести дискуссию в рамках приличий и воздерживаться от оценок типа "полная чушь", "полная чепуха" и т.п.
Модератор.

[Tiro]

Если длина средней линии магнитопровода много меньше произведения ширины зазора на мю сердечника, то указанная зависимость достаточно точная для инженерного расчёта. При таком условии и величина индуктивности намагничивания трансформатора от мю совсем не будет зависеть

В своей практике я обычно стараюсь использовать "малые" зазоры. Это когда длина зазора Lз <= 0,1..0,2 от минимального размера в сечении магнитопровода. Тогда можно пренебречь выпучиванием силовых линий и эквивалентное мю можно приблизительно рассчитать Мюэ=Мю/(1+Мю*Lз/Lcp) Если начальное Мю >> 1, то тогда Мюэ=Lcp/Lз. Индуктивность намагничивания всегда зависит от Мюэ, поэтому Ваше утверждение мне представляется неверным.

[Starichok51]

почему же неверным?
у Vokchap речь идет о мю материала, а не о мюэ. и ваша формула Мюэ=Lcp/Lз это подтверждает.

[Tiro]

единственное, для чего в прямоходе делают маленький зазор, чтобы убрать остаточную индукцию в материале сердечника. и тем самым увеличить размах индукции.
приведу пример.
для материала N87 по графику в даташите остаточная индукция равна примерно 0,165 Тесла.
если брать амплитуду индукции 0,3 Тесла, то размах получится 0,135 Тесла.
но если при некотором зазоре получить остаточную индукцию 0,03 Тесла, то размах индукции уже будет 0,27 Тесла, ровно в 2 раза больше. и, следовательно, придется мотать в 2 раза меньше витков, что, в свою очередь, увеличит в 2 раза мощность трансформатора.

Ошибаетесь. Неужели Вы думаете, что если взять, к примеру, короткий стержень N87 и замагнитить его до 400 А/м, то после снятия внешнего поля он не будет иметь остаточной намагниченности??? Будет. А свободного пространства тут поболе, чем во всяких зазорах )))

Вообще есть простое правило.
Минимальное число витков для магнитопровода при подмагничивании прямоугольным напряжением E выводится из соотношения dB=E*dT/(N*S) Тут есть два примечания.
Первое примечание - прошу обратить внимание, размах индукции не зависит от магнитной проницаемости.
Второе примечание - введение зазора не позволит уменьшить число витков.

Да, в этом Вы правы. Мы впервые столкнулись с преобразователем с размагничивающей обмоткой (ПРО) на 1100 Вт в статье в Электронике какого-то голландца (к сожалению не помню имя) в 1978 г.

Это не так, зазор не улучшает ситуацию. А вот специальная обмотка размагничивания вполне может помочь быстрее размагнитить сердечник. Но тоже только до нуля запасенной энергии, а не до нуля коэрцитивной силы.

почему же неверным?
у Vokchap речь идет о мю материала, а не о мюэ. и ваша формула Мюэ=Lcp/Lз это подтверждает.

Формула говорит только о том, что Мюэ все равно остается, а индуктивность зависит от Мюэ.Поэтому индуктивность будет изменяться.

[Starichok51]

я смотрю, тут на форуме есть valvol.
полагаю, что это и есть Валентин Володин, на документ которого я ссылался.
получается , что и он глубоко заблуждается про введение зазора для снижения остаточной индукции.
и, кстати, я не говорил, что остаточную индукцию можно свести к чистому нулю - это не реально.
и еще. прошу вас обратить внимание на вашу же формулу. увеличение dB, как раз, позволяет снизить N - число витков.

[Tiro]

я смотрю, тут на форуме есть valvol.
полагаю, что это и есть Валентин Володин, на документ которого я ссылался.
получается , что и он глубоко заблуждается про введение зазора для снижения остаточной индукции.
и, кстати, я не говорил, что остаточную индукцию можно свести к чистому нулю - это не реально.
и еще. прошу вас обратить внимание на вашу же формулу. увеличение dB, как раз, позволяет снизить N - число витков.

Размах dB определяется режимом работы магнитопровода и его материалом. Выше Вмах работать затруднительно, согласны? При этом проектировщики трансформаторов обычно имеют в руках значение Bmax и не намерены рассчитывать недогруженные по магнитному полю трансформаторы. Поэтому увеличение dB выглядит затруднительным.

[Starichok51]

Размах dB определяется сверху Вмах, тут вы совершенно правы.
а снизу размах dB определяется остаточной В.
еще раз, и последний, повторяю: зазор позволяет значительно снизить остаточную В.
а еще Вмах не является фиксированной величиной, и зависит от рабочей частоты, чтобы потери в феррите оставались в разумных пределах.

[Tiro]

Размах dB определяется сверху Вмах, тут вы совершенно правы.
а снизу размах dB определяется остаточной В.
еще раз, и последний, повторяю: зазор позволяет значительно снизить остаточную В.
а еще Вмах не является фиксированной величиной, и зависит от рабочей частоты, чтобы потери в феррите оставались в разумных пределах.

Ну если последний раз повторяете, то меньше в ответ клавиатуру топтать )))
Нет, зазор не изменяет магнитных характеристик материала, поскольку он всегда снаружи материала.
Заметьте, Вы сослались на потери в материале от частоты и это правильно. Но материал все же насыщается магнитным полем и можно в определенных рамках работать в пределах Вмах на высоких частотах, не выходя за пределы допустимых потерь. Хоть со скважностью работайте.

[Microwatt]

И что выбрать?
- еще раз, и последний, повторяю: зазор позволяет значительно снизить остаточную В. Да какие же сомнения? Точно, позволяет.
- Нет, зазор не изменяет магнитных характеристик материала, поскольку он всегда снаружи материала.. Вообще-то, да, очевидно.
Можно сказать: материал материалом. а нам интересен магнитопровод в сборе? Если рассматривать его вдоль средней магнитной линии, то изготовлен он из странного материала - местами железо, местами воздух? В среднем - новый материал?

[Vokchap]

Что-то Ваши утверждения «слегка» расходятся с классической эквивалентной схемой трансформатора.
Вот Ваш «рs» поближе к истине, но всё равно, если нетрудно, потрудитесь пояснить схемно.

Расхождений нет. В классической схеме замещения присутствуют индуктивности рассеяния обоих обмоток (хотя рассеяние как таковое нераздельно и принадлежит трансформатору в целом). Если их привести к одной из сторон, то они будут вносить разный вклад в повышающих и понижающих трансах в те процессы, о которых говорили выше. Почему так, я пояснил в том "ps".

Суть размагничивания в том, чтобы не допустить неконтролируемого роста тока намагничивания и в пределе насыщения магнитопровода. Для этого совсем не обязательно магнитопровод перемагничивать, достаточно изъять накопленную в магнитопроводе энергию. Пусть он останется частично намагниченным (коэрцитивную силу еще никто не отменял), пусть работает в одном квадранте петли гистерезиса, потери будут только меньше.

Если будем говорить более обобщённо, то суть в том, что нужно подготовить материал магнитопровода (привести к начальным условиям) для следующего периода работы преобразователя. Обычно, если говорят о "размагничивании", то подразумевается, что прикладывается дополнительная энергия для возврата материала в определённое начальное состояние, в которое он не может вернуть себя самостоятельно. Если дополнительных затрат энергии нет, то он размагнитится естественным путём до величины остаточной индукции, не это не "размагничивание" в полноценном смысле этого слова и об этом обычно не говорят.

В своей практике я обычно стараюсь использовать "малые" зазоры. Это когда длина зазора Lз <= 0,1..0,2 от минимального размера в сечении магнитопровода. Тогда можно пренебречь выпучиванием силовых линий и эквивалентное мю можно приблизительно рассчитать Мюэ=Мю/(1+Мю*Lз/Lcp) Если начальное Мю >> 1, то тогда Мюэ=Lcp/Lз. Индуктивность намагничивания всегда зависит от Мюэ, поэтому Ваше утверждение мне представляется неверным.

Вы всё правильно написали и сделали правильный вывод (касаемо зависимости) - Мюэ при указанных условиях перестаёт зависеть от Мю магнитного материала. Т.е. индуктивность обмотки уже не определяется Мю материала магнитопровода. Об этом же я и писал в своём посте.

я смотрю, тут на форуме есть valvol.
полагаю, что это и есть Валентин Володин, на документ которого я ссылался.

К Володину отношения не имеет. Это другой, не менее уважаемый участник форума.

вот это и есть полная чушь, от начала и до конца.
описанное перемагничивание относится к двухтактным схемам, и не имеет никакого отношения к прямоходу.
более того, никакими методами в прямоходе не добиться смены знака магнитного поля.

Starichok51, здесь, на форуме, у одного участника есть подпись - "Заблуждаться - Ваше законное право". Можете воспользоваться своим правом, только не нужно вводить в заблуждение других участников форума, комментируя в категоричной форме те вопросы, в которых вы не до конца разобрались.
По поводу того, как получить симметричное перемагничивание в однотакте, можете прочитать эту статью, там для новичков, понятно и с картинками показан механизм симметричного перемагничивания сердечника трансформатора в прямоходе.
От ответа на вопрос, что входит в энергию рассеяния в понижающем и повышающем трансах (или как вы это считаете в своих программах, "популярностью перешагнувших границы бывшего Союза"), вы уклонились, ответили на совсем другой вопрос. Можете дальше мне не отвечать.

[MikeSchir]

нет слов...
если материал насытился, то как в нем получить индукцию еще выше насыщения?

Проводя различные эксперименты по работе прямоходовика с индукцией превышающей индукцию насыщения (только ради эксперимента

Под индукцией здесь подразумевается размах переменной индукции. Целью эксперимента было доказать перемагничивание сердечника в третий квадрант и за счет этого увеличить размах переменной индукции не входя при этом в насыщение.

...и популярность моих программ уже давно перешагнула границы бывшего Союза.

Дайте ссылочку. Я не узнаю Вас в гриме (с))

Это не так, зазор не улучшает ситуацию. А вот специальная обмотка размагничивания вполне может помочь быстрее размагнитить сердечник.

А что не так? Прочитайте ещё раз свой пост и мой.
Речь, вроде, и идёт о преобразователе с размагничивающей обмоткой.

Но тоже только до нуля запасенной энергии, а не до нуля коэрцитивной силы.

Аргументируйте.
Мой аргумент.
Когда размагничивание (с помощью обмотки размагничивания (ОР) и диода) закончилось, т.е. ток в ОР достиг нуля и перестал изменяться (т.е. прекратилось di/dt), напряжение на ОР (и на первичной тоже) должно упасть до нуля, но на самом деле не так, он будет меняться по мере заряда емкости диода (да ещё и транзистора в первичной) и вот этот процесс заряда добавит вольт-секунды, ток какое-то время будет меняться в отрицательную сторону и произойдёт (по крайней мере может произойти) перемагнитчивание сердечника в третий квадрант. Таким образом следующий рабочий цикл начнётся не с нулевой индукции и не с остаточной, а вполне возможно с отрицательной, а поскольку, где-то выше в теме мы выяснили, что у нас фиксирована величина размаха переменной составляющей индукции, то намагничивание сердечника закончится при меньшем значении положительной индукции, т.е. конечная энергия запасённая в сердечнике будет меньше чем предполагалось. В последующие периоды система придёт в равновесие, и начало рабочего хода будет всегда при отрицательной индукции. В предыдущем предложении я говорил о уменьшении энергии сердечника, та вот её может не хватить чтобы перезарядить все паразиты и размагнитить сердечник за время отведённое на это (время обратного хода). Что делать? Проще чем введение зазора ничего нет по-моему.

[Starichok51]

Vokchap, спасибо за статью.
о свободных колебаниях я знал, но как-то не задумывался, что они могут перемагнитить сердечник в обратную сторону.
я тоже не могу все знать. извините за категоричность суждений.
и еще раз повторю свой вопрос, оставшийся без ответа: Володин тоже заблуждается, делая зазор в сердечнике однотатного прямохода для снижения остаточной индукции?
но попробуем продолжить рассуждения автора статьи.
допустим, у нас имеется такая ширина импульса и такая частота свободных колебаний, когда при некотором малом Iвых начало прямого хода будет попадать на положительную полуволну тока в первичной обмотке, а не на отрицательную, как в его рассуждениях. и как тут быть? что будет происходить с материалом сердечника при следующем намагничивании?
далее. автор, рассуждая о малом выходном токе, рисует ту же самую ширину импульса.
не знаю, может, кому-то и нужен однотактный прямоход без обратной связи по напряжению и с фиксированной шириной импульса. но на практике я видел схемы исключительно с обратной связью.
и при наличии обратной связи с уменьшением выходного тока будет сокращаться ширина импульса прямого хода.
отсутствие обратной связи по напряжению широко наблюдается в двухтактных схемах автомобильных преобразователей.

[SergCh]

Нет, зазор не изменяет магнитных характеристик материала, поскольку он всегда снаружи материала.

Да.
На рис. 1 показана петля гистерезиса ферритового сердечника (EC70/70G) 3С81 без зазора производства Ferroxcube с обмоткой из 200 витков. Его индуктивность около 160 мГн при 90 мА.
Суммарная кривая намагничивания того же самого сердечника, но с воздушным зазором (EC70/70G)3С81 приведен на рис. 2. Индуктивность равна 4 мГн при 3,5 А и масштаб изменился. Суммарная петля гистерезиса стала значительно более линейной от введения зазора величиной 0,48 мм, но насыщение происходит при тех же 3 кГс. Воздушный зазор, распределенный или нет, просто расширяет ось Н. Он не влияет на потери в сердечнике при одинаковых частоте и уровне потока.
Кривая намагничивания самого сердечника от введения зазора не меняется, равно как и остаточная намагниченность в нём.
Если у гого есть ссылка на обоснованное обратное утверждение, вэлкам!


Рис.1



Рис.2

Целиком кривые не уместились, дальше, примерно на 3000 Эрстед индукция снова растёт и становится прямо пропорциональной напряжённости поля. B=H*4*Pi*10exp-7

Сообщение отредактировал SergCh - Nov 23 2011, 09:07

[Starichok51]

Дайте ссылочку. Я не узнаю Вас в гриме (с))

ссылочка на Паяльник тут уже недавно приводилась в одной из тем. там были указаны мои имя и фамилия Владимир Денисенко.
могу еще дать ссылку на свою тему на Вегалабе Программы расчета трансформаторов и дросселей

[MikeSchir]

Кривая намагничивания самого сердечника от введения зазора не меняется, равно как и остаточная намагниченность в нём.
Если у гого есть ссылка на обоснованное обратное утверждение, вэлкам!

С выделенной частью утверждения согласен полностью, если речь идет о материале сердечника. Но если говорить о характеристиках системы, состоящей из сердечника и зазора - нет. Ссылку не дам - лень но объяснить попытаюсь.
Ведь для того чтобы получить в зазоре индукцию равную остаточной в материале сердечника нужно приложить мдс значительно большую чем коэрцитивная сила (Hc*l), а поток (B*S) непрерывен (по закону). Попробуйте графически сложить по точкам абсциссы петли сердечника с наклонной прямой (поскольку мы механически последовательно соединили сердечник и зазор), идущей из 1-го квадранта в 3-й (зазор) при постоянных ординатах (индукция), Вы не получите той же остаточной индукции, что в чистом материале сердечника.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Nov 23 2011, 10:16

[Vokchap]

допустим, у нас имеется такая ширина импульса и такая частота свободных колебаний, когда при некотором малом Iвых начало прямого хода будет попадать на положительную полуволну тока в первичной обмотке, а не на отрицательную, как в его рассуждениях. и как тут быть? что будет происходить с материалом сердечника при следующем намагничивании?

Режим, который Вы описали, может быть когда заполнение периода большое (или частота свободных колебаний слишком низкая) и свободная полуволна не успевает перевернуться. Соответственно материал не успеет перемагнититься. Это нужно учитывать при проектировании и согласовывать соответствующие параметры.

далее. автор, рассуждая о малом выходном токе, рисует ту же самую ширину импульса.
не знаю, может, кому-то и нужен однотактный прямоход без обратной связи по напряжению и с фиксированной шириной импульса. но на практике я видел схемы исключительно с обратной связью.
и при наличии обратной связи с уменьшением выходного тока будет сокращаться ширина импульса прямого хода.
отсутствие обратной связи по напряжению широко наблюдается в двухтактных схемах автомобильных преобразователей.

Картинки условные, чисто для пояснения физики процессов. Обратная связь естественно должна быть заведена, импульсы будут короткими. Ограничение на минимальное заполнение тоже есть, чем короче импульс (меньше нагрузка), тем жирнее должен быть выходной дроссель. Это тоже должно учитываться при проектировании и делаться минимальная подгрузка (чтобы работало перемагничивание).
Эта статья на начальный уровень расчитана, на графиках есть неточности и ошибки, но для общего понимания годится.

и еще раз повторю свой вопрос, оставшийся без ответа: Володин тоже заблуждается, делая зазор в сердечнике однотатного прямохода для снижения остаточной индукции?

Это вопрос изначально был обращён не ко мне. Моё мнение - нет, не заблуждается.

ps
Флейм удалил, просьба придерживаться темы.

[SergCh]

С выделенной частью утверждения согласен полностью, если речь идет о материале сердечника. Но если говорить о характеристиках системы, состоящей из сердечника и зазора - нет. Ссылку не дам - лень но объяснить попытаюсь.
Ведь для того чтобы получить в зазоре индукцию равную остаточной в материале сердечника нужно приложить мдс значительно большую чем коэрцитивная сила (Hc*l), а поток (B*S) непрерывен (по закону). Попробуйте графически сложить по точкам абсциссы петли сердечника с наклонной прямой (поскольку мы механически последовательно соединили сердечник и зазор), идущей из 1-го квадранта в 3-й (зазор) при постоянных ординатах (индукция), Вы не получите той же остаточной индукции, что в чистом материале сердечника.

Так а кто с этим спорит? Это и из моих графиков видно что остаточная индукция системы стала меньше. Но сердечнику от этого не легче, его остаточная индукция осталась прежней.
Я с утра уже складываю эти петли ))) И сдаётся мне, что складывать надо не напряжённости двух участков магнитных цепей при заданной индукции в трансформаторе, а произведения длины на напряжённость:
Hз*lз+Hср*lср=N*i

[MikeSchir]

можете прочитать эту статью, там для новичков, понятно и с картинками показан механизм симметричного перемагничивания сердечника трансформатора в прямоходе.

Почитал. Не понял рис.7 То ли подпись под рисунком не та, то ли изображено не то. Новички могут не так понять Александера Это я так, между прочим.

[Vokchap]

Почитал. Не понял рис.7 То ли подпись под рисунком не та, то ли изображено не то. Новички могут не так понять Александера Это я так, между прочим.

Опечатка в подписи там, слово "неразрывным" заменить на "разрывным". Статья написана за кружкой вечернего чаю, поэтому относиться с пониманием.

[MikeSchir]

Так а кто с этим спорит? Это и из моих графиков видно что остаточная индукция системы стала меньше. Но сердечнику от этого не легче, его остаточная индукция осталась прежней.

Ещё раз повторю: свойства материала остались прежними. Точно!

Я с утра уже складываю эти петли ))) И сдаётся мне, что складывать надо не напряжённости двух участков магнитных цепей при заданной индукции в трансформаторе, а произведения длины на напряжённость:
Hз*lз+Hср*lср=N*i

И это правильно, а потом поделить на суммарную длину сердечника и зазора. Отсюда и появляется понятие: эквивалентная проницаемость системы.

Опечатка в подписи там, слово "неразрывным" заменить на "разрывным".

На разрывный тоже не похоже.

Статья написана за кружкой вечернего чаю, поэтому относиться с пониманием.

Вот это и надо было в подрисуночной подписи написать

Сообщение отредактировал MikeSchir - Nov 23 2011, 13:59

[Vokchap]

На разрывный тоже не похоже.

Что смущает?

[Starichok51]

Vokchap, у меня возник такой вопрос.
в обратноходе тоже после окончания передачи энергии во вторичную цепь, видимо, на остатках этой энергии, существуют свободные затухающие колебания до начала следующего прямого хода.
означает ли это, что в обратноходе сердечник тоже перемагничивается в положительном и отрицательном направлении?
и как это сказывается на дальнейшем намагничивании сердечника?

[Vokchap]

в обратноходе тоже после окончания передачи энергии во вторичную цепь, видимо, на остатках этой энергии, существуют свободные затухающие колебания до начала следующего прямого хода.
означает ли это, что в обратноходе сердечник тоже перемагничивается в положительном и отрицательном направлении?

нет, в обратноходовом не перемагничивается, топология не позволяет.

К слову сказать, в прямоходе симметричное перемагничивание получить тоже уметь нужно, просто так с бодуна не получится.

[Starichok51]

еще один вопрос.
если в прямоходе существует симметричное перемагничивание, то есть ли смысл вводить зазор для компенсации остаточной индукции?
в той статье ничего не говорится о сложности получения симметричного перемагничивания. речь идет, как о само собой разумеющимся.

[Vokchap]

еще один вопрос.
если в прямоходе существует симметричное перемагничивание, то есть ли смысл вводить зазор для компенсации остаточной индукции?
в той статье ничего не говорится о сложности получения симметричного перемагничивания. речь идет, как о само собой разумеющимся.

Если перемагничивание симметричное и стабильно работает, то остаточная индукция будет не при делах. Зазор не нужен в нормальной работе. Но если возможны короткие переходные процессы с нарушением симметрии перемагничивания, то наличие зазора может помочь.
В статье явно сказано, что получение симметричного и предельного режима перемагничивания требует определённого подхода разработчика.

[Starichok51]

Vokchap, а можно дать ссылку (ссылки) на другие статьи этого цикла?
я, в основном, занимался двухтактами. и немножко обратноходом. конешно, всех тонкостей и секретов каждой топологии не знаю, не смотря на то, что написал программы для разных топологий.
но хотелось бы знать больше.
офф: ну, похвастался своими программами - теперь еще извиняйте за хвастовство...

[Vokchap]

Vokchap, а можно дать ссылку (ссылки) на другие статьи этого цикла?

Русскоязычных статей на эту тему вроде больше не встречал. Изучать эти вопросы лучше в статьях IEEE у отцов силового приборостроения - Колара, Миддлбрука, Эриксона, Дрофеника и др. Под рукой сейчас ссылок нет.

[Starichok51]

ну, и ладно. и на том спасибо.

[MikeSchir]

Что смущает?

Не знаю. Совсем не похоже. Похоже - ошибка копировщицы.

В статье явно сказано, что получение симметричного и предельного режима перемагничивания требует определённого подхода разработчика.

Ну это, скорее, неявный намёк: мол такая ерунда, разберётесь сами, главное - покупайте наш журнал (с))

[Starichok51]

поиск рулит!
не знаю, на сколько полный цикл статей Александра Гончарова я нашел, но вот найденный файл.

Сообщение отредактировал Starichok51 - Nov 23 2011, 18:03

Прикрепленные файлы

 ____________________________DC_DC.pdf ( 2.64 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 136

 

[thickman]

Русскоязычных статей на эту тему вроде больше не встречал.

Ещё немного теории: