Зазор в катушках - накопителях энергии, Air gap Опции

[AndreyVN]

Всем привет!

Кто знает, зачем в катушках накапливающих энергию для DC-DC преобразователей
делают зазор (air gap)?

Индуктивность уменщается, значит и накопленная энергия уменьшается, а что улучшается???

[FormatCft]

Всем привет!

Кто знает, зачем в катушках накапливающих энергию для DC-DC преобразователей
делают зазор (air gap)?

Индуктивность уменщается, значит и накопленная энергия уменьшается, а что улучшается???

если в катушку закачать энергию и вдруг выдрать её из цепи, то на концах этой катушки может быть сколь угодно большое напряжение. Может поэтому.

[NicSm]

если в катушку закачать энергию и вдруг выдрать её из цепи, то на концах этой катушки может быть сколь угодно большое напряжение. Может поэтому.

Ну и что что он бесконечно большое? Эт как то фиолетова

Вы не поверите, но именно в зазоре-то энергия и запасается.
К сожалению медь - недостаточно хороший проводник электричества, приходится извращаться с ферромагнитными сердечниками, их применения позволяет уменьшить потери в меди.
Сверхпроводимость - пока слишком сложно, но уже применяют местами.

Большой секрет в том что эергия накапливается не только в зазоре но и даже в магнитопроводе.

Плюс зазора в том что он не дает магнитопроводу входить в насыщение. Запомните это. Насыщение магнитопровода для многих электронных устройств это смерть.

[Microwatt]

Плюс зазора в том что он не дает магнитопроводу входить в насыщение. Запомните это. Насыщение магнитопровода для многих электронных устройств это смерть.

Да. Еще заметим, что нет такого тока (ампервитков) при котором бы сердечник не насытился даже с зазором. Просто, чем больше зазор, тем позже это наступит. А насыщаются при определенном токе даже совсем разомкнутые цепи вроде ферритового стержня или гантели. Там зазор равен длине стержня.

[AndreyVN]

Давайте по порядку…

Mc_off:

Четвёртая ссылка в яндексе по запросу "Зазор в сердечнике" http://www.atomlink.ru/~slash/st8.html ... почитайте.

Почитал. Статья хороша для практических целей, но физики процесса в ней нет.
Например, "При увеличении зазора эффект получается такой же, как если бы магнитная проницаемость материала сердечника уменьшалась."

То есть, берем сердечник с низкой проницаемостью и никаких зазоров.

FormatCft:

если в катушку закачать энергию и вдруг выдрать её из цепи, то на концах этой катушки может быть сколь угодно большое напряжение. Может поэтому.

Это при бесконечном сопротивлении в цепи.

Baser

для исключения насыщения материала сердечника.

Намотать меньше витков не решение?

Microwatt

Но, если сердечник замкнут, то это то же самое, что короткозамкнутая медная цепь для обычного тока.

Если сердечник замкнут - больше индуктивность и тем медленнее будет нарастать ток.

Ваш вопрос "а что улучшается" прямого ответа не имеет.

Я подозреваю, что зазор влияет на динамические свойства L(t), I(t).

SSerge

Вы не поверите, но именно в зазоре-то энергия и запасается.

Конечно не поверю. Я вообще "словам не верю".
А если Вы уверены в своей правоте - сделайте зазор в обычном (50Гц) трансформаторе.

W~1/2*L*I^2 Это никто не отменял. При намагничивании ток совершает работу по ориентации доменных структур ферромагнетика. Больше ферромагнитка, больше проницаемость - большая энергия запасена в дросселе.

...с ферромагнитными сердечниками, их применения позволяет уменьшить потери в меди.

No comment. Оказывается, боремся с сопротивлением меди.

motoprogger

Циркуляция вектора магнитного потока по замкнутому контуру, равна, как известно, равна алгебраической сумме токов

Контурный интеграл от напряженности поля равен сумме токов. Циркуляция это обычно ротор.

в зазоре напряжённость магнитного поля в u раз больше,

Зато в интеграле для энергии проницаемость пропадает. Далее, условие u1*H1=u2*H2 справедливо только на границе, дальше поле убывает и вылезает за границы щели, где и надо взять интеграл от квадрата напряженности поля. А Вы считаете, что граничное условие справедливо во всем объеме.

Зазор должен влиять на динамику системы, причем нетривиально.

[Baser]

Почитал. Статья хороша для практических целей, но физики процесса в ней нет.

Описание физики процесса в этой статье действительно нет. Но есть формулы, по которым можно проанализировать, как немагнитный зазор влияет на остальные параметры индуктивного элемента.

Например, "При увеличении зазора эффект получается такой же, как если бы магнитная проницаемость материала сердечника уменьшалась."
То есть, берем сердечник с низкой проницаемостью и никаких зазоров.

Вы совершенно правы, так тоже поступают. Сейчас популярно порошковое железо (powder iron), которое и обладает такими свойствами. В статье об этом говорится.

Baser

для исключения насыщения материала сердечника.

Намотать меньше витков не решение?

Опять же порекомендую внимательней читать рекомендуемые ссылки
В разделе "НАСЫЩЕНИЕ СЕРДЕЧНИКА" даже приведен числовой пример, который иллюстрирует формулы и показывает, что для одного сердечника, для заданной индуктивности, добавление зазора увеличивает максимальный рабочий ток.