Намотка мощной катушки индуктивности лентой, Греется ввод на нижний виток Опции

[jeka]

Неделю экспериментируем с намоткой катушки индуктивности с минимальными массогабаритными показателями.
Для преобразования 50v/60A -> 100v/30A, частота преобразования 18 кГц.

Что имеем:
1) От намотки лицендратом (150 жил диаметром 0.5мм) отказались, т.к. заполнение меди достаточно низкое. И получается либо здоровый слон, либо большие омические потери на нагрев.
2) Мотали лентой на сердечниках ETD59 и E80/38/20 (все N87).
С сердечником E80 получилась отличная катушка (10 витков ленты, отвод нижнего витка - просто припаиваем перпендикулярно ленте провод 10 кв.мм. без каких-либо ухищрений. Отлично работала даже на 120A -> 60A (зазор подбирали на ходу, чтоб в насыщение не уходила, получилось где-то 3-4мм).

А с сердечником ETD59 начались приколы. Мотаем 11 витков лентой 0.7мм по всей ширине. От нижнего витка делаем отвод. Результат - сильно греется отвод от внутреннего витка даже на входном тока 30A. Зазор получается около 5 мм. Пробовали несколько рецептов:
- отводы с двух сторон. Чуть лучше, но проблему не решило.
- делать ферритовую проставку в середину сердечника, т.е. зазор только снаружи. Пока опыт неудачный, поскольку сечение проставки было меньше в 2 раза чем сердечника. Возможно повторим опыт с нормальной проставкой.
- половину нижнего витка мотаем лентой, сложенной вдвое. Из места перегиба ленты выводим 2 отвода по 8 кв.мм., загнутый конец ленты спаиваем с витком. Нагрев немного уменьшился, но серьезно лучше не стало.

Поэтому вопрос - как правильно делать отвод от нижнего витка ленты. Вообще возможно ли это?
И главное - почему такая же конструкция вообще не греется на Ш-образном сердечнике. То есть провод в месте отвода был холоднее этого же провода дальше от отвода (т.е. катушка забирала тепло с провода).

Я предпологаю, не греется от совокупности факторов - бОльший диаметр внутреннего витка при меньшем зазоре, бОльшая индуктивность (раза в 1.5), и возможно квадратный сердечник создает меньше вихрей на отводе.

Вот думаю, куда копать. То ли Ш-образный сердечник подходит лучше для такой конструкции отвода, либо бОльшй зазор при меньшем сечении магнитопровода греет (еще не понятно что больше греет - нижний виток из-за большого зазора или отвод)
Может что посоветуете?

Еще была мысль нижний виток распилить посередине на 2 части по ширине зазора, чтоб зазор меньше грел нижний виток. Не знаю, насколько поможет, возможно попробуем.

[TopTransform]

- отводы с двух сторон. Чуть лучше, но проблему не решило.

Второй отвод = дополнительный радиатор; эффект может объясняться этим.

- делать ферритовую проставку в середину сердечника, т.е. зазор только снаружи. Пока опыт неудачный, поскольку сечение проставки было меньше в 2 раза чем сердечника. Возможно повторим опыт с нормальной проставкой.

Можно сделать зазор в боковых кернах, просто подпилив их на наждаке - никакой проставки не понадобится. Если зазор между половинками был 5 мм, эквивалентный зазор по боковым кернам должен быть вдвое больше.

То ли Ш-образный сердечник подходит лучше для такой конструкции отвода,

По данным ф. EPCOS, габаритная мощность этих двух сердечников одинакова, а охлаждается трансформатор на ETD59 даже лучше.

либо бОльшй зазор при меньшем сечении магнитопровода греет (еще не понятно что больше греет - нижний виток из-за большого зазора или отвод)

На мой (поверхностный) взгляд, похоже на токи Фуко. Магнитопровод сетевого 50 Гц трансформатора из ленты электротехнической стали толщиной 0,5 мм греется ощутимо больше, чем из ленты 0,3 мм (из нее-то их в основном и делают); для частоты в 400 Гц использую ленту толщиной не более 0,15 мм. У Вас же - 18 кГц + фольга медная толщиной аж 0,7 мм, проводимость ее выше.
Сдается мне, получилось подобие микроволновки. Если это так, то греется весь первый виток и сам отвод.

Еще была мысль нижний виток распилить посередине на 2 части по ширине зазора, чтоб зазор меньше грел нижний виток. Не знаю, насколько поможет, возможно попробуем.

Если дело в вихревых токах, это поможет слабо - вместо первого будет греться второй виток (правда, чуть меньше). Тут хоть всю обмотку режь.
Если заполнение окна магнитопровода позволяет, попробуйте "отодвинуть" обмотку от зазора (слой изоленты, и лишь на него намотать обмотку). Если я прав, эффект почувствуете сразу.
А если ошибаюсь - не судите строго.

Сообщение отредактировал TopTransform - Jun 10 2013, 21:01