Обмотка импульсного трансформатора, Чем и как мотать Опции

[frz]

Вобщем имеется мостовая схема ИБП с частотой преобразования 75 КГц и мощьностью 2500Вт ,на выходе блок должен давать
U=48В I=60А, думаю применить синхронный выпрямитель с удвоением тока(те с транса должно выходить примерно 100В)чем и как лучше мотать выходную обмотку транса. Думаю применить литцендрат есть выбор между 50х0.5 с общим сечением 6.82мм^2 и 200х0.2 с общим сечением 6.26 мм^2- но его очень трудно достать, или может поискать медную ленту? да и вообще хотелось бы услышать советы по поводу намотки транса на такие токи (раньше не сталкивался с токами больше 10-15А поэтому сильно и не задавался такими вопросами)

[тау]

Рискую навлечь на себя праведный гнев, но все-же выскажу парочку мыслей , отчего непонятная нестыковка по скину/близости . Не судите строго.

под термином "сердечник" далее подразумевается ферромагнитный сердечник с µ>>1

1) Сердечник обеспечивает потокосцепление обмоток гораздо лучше , чем геометрическое расположение обмоток без присутствия сердечника.

2) Потокосцепление, обусловленное сердечником снижает напряженность Н поля вблизи границ проводников , выражение H=I/(2*pi*R) является таковым без сердечника. Имхо доказывается малой зависимостью индуктивности витка от его формы и размера , при наличии сердечника , особенно замкнутого.

3) Энергоемкость индуктора с током I и витками N определяется его геометрией. В присутствии сердечника собственная геометрия индуктора уже не играет существенной роли, начинаем оперировать концентрацией поля по сердечнику и в зазоре если он есть.

4) Влияние сердечника распространяется на напряженность H поля не только вблизи проводника но и внутри, ослабляя проявление скин эффекта и эффекта близости на частотах, где сердечник является энергоемким для B. Интегральная форма уравнения Максвелла для изменения магнитной индукции дает право на существование такой точки зрения:
вихревое электрическое поле в первую очередь определяется изменением B , а В - в сердечнике.
Рассмотрение скин эффекта начинают обычно "для изолированного" круглого проводника, рассматривая при этом наличие внутри него определенного вихревого магнитного поля , порождающего вихревое электрическое. Но если внутри проводника напряженность вихревого поля H уже не та , которая вытекает из закона био-савара-лапласа H=I/(2*pi*R) то и не стоило бы распространять вывод толщины скин слоя на проводники , окруженные ферромагнетиками.

Всё сугубо имхо, патаму что я уверен, что ферромагнетики известным образом влияют на силовые линии магнитного поля .

[wim]

... Всё сугубо имхо, патаму что я уверен, что ферромагнетики известным образом влияют на силовые линии магнитного поля .

Дак не все силовые линии магнитного поля проходят через сердечник. Некоторые из них настолько рассеянные, что промахиваются мимо и гуляют себе по воздуху. Их так и называют - поле рассеяния. Не понимаю, каким образом эти рассеянные линии могут узнать, что где-то рядом существует исключительно приятный путь через сердечник. А ведь они-то и создают проблему, из-за которой кому-то приходится чередовать слои, а кому-то мотать наискось.

Пока что все же придерживаюсь мнения, что для того, чтобы получить настоящие, серьезнве потери - так чтобы аж раскалялось все, и расчету соответствовало - надо все же очень аккуратно мотать. Плотно, виток к витку, внатяг... Иначе все насмарку - думал, будет печка, а оно еле теплое..

Это хорошо для штучного производства - мотальщицы мотают, щупальщики щупают. Если что не так, тут же перемотают и перещупают. Опять же можно подойти к мотальщице и лично ей объяснить - тут вот послабже надо проводочек положить, а тут - покривее.

[тау]

Дак не все силовые линии магнитного поля проходят через сердечник. Некоторые из них настолько рассеянные, что промахиваются мимо и гуляют себе по воздуху. Их так и называют - поле рассеяния. Не понимаю, каким образом эти рассеянные линии могут узнать, что где-то рядом существует исключительно приятный путь через сердечник. А ведь они-то и создают проблему, из-за которой кому-то приходится чередовать слои, а кому-то мотать наискось.

не все конечно , у Ортодокса аж 0,8 % гуляет само по себе . А в беззазорных сердечниках прямоходов 0,25% легко.
Если они и создадут проблему, то для ее решения снабберы можно поставить, к примеру. Эти гуляющие линии не способны оказывать влияния на основную часть обмотки, пущай греют ту часть , которая "выпала" из "общего сцепленного" потока. Хотя сильнее они будут греть всё-же снабберы, или рекуперируются в источник

Сообщение отредактировал тау - Apr 15 2009, 15:29

[wim]

не все конечно , у Ортодокса аж 0,8 % гуляет само по себе . А в беззазорных сердечниках прямоходов 0,25% легко.
Если они и создадут проблему, то для ее решения снабберы можно поставить, к примеру. Эти гуляющие линии не способны оказывать влияния на основную часть обмотки, пущай греют ту часть , которая "выпала" из "общего сцепленного" потока. Хотя сильнее они будут греть всё-же снабберы, или рекуперируются в источник

В многослойных обмотках каждый следующий слой находится в поле рассеяния самого себя и предшествующих. Для толстого провода напряженность поля между слоями растет в прогрессии от числа слоев. Соотвтетственно и потери в меди. Многослойная - это не обязательно одна обмотка в несколько слоев, это могут быть несколько расположенных рядом обмоток с одинаковым направлением тока. Это и есть проблема, поскольку в отличие от скин-эффекта (считаемого и измеряемого), эффект близости труднопредсказуем. Вот здесь пишут, что погрешность расчета по уравнениям Дауэлла может достигать 60%:
http://engineering.dartmouth.edu/inductor/papers/nanxi2.pdf
Собс-но уравнения Дауэлла были выведены для плоского проводника (фольги). Слой обмотки из n круглых проводников с током I рассматривается как один плоский проводник эффективной толщины с током n*I. Тут и начинаются всякие допущения - например, что соседние проводники в слое не взаимодействуют друг с другом, а они таки взаимодействуют.

Поле рассеивания от намотки совершенно не зависит. Оно зависит от конструкции сердечника, зазоров в магнитопроводе. Это та часть магнитного потока, которая замыкается не через магнитопровод, а через воздух.

Зависит. Если поля направлены встречно (у первичной и вторичной обмоток), они компенсируют друг друга. Если в одну сторону (в многослойной обмотке) - суммируются. То, что Вы называте полем рассеяния - это "другое" поле рассеяния. Буржуины для них даже разные названия придумали - "stray" и "leakage".
Вот - поле рассеивания в картинках:
http://ecee.colorado.edu/~pwrelect/book/sl.../Ch13slides.pdf

[Microwatt]

В многослойных обмотках каждый следующий слой находится в поле рассеяния самого себя и предшествующих.

Wim, похоже, в разговоре вот эта фраза - ключевая. Нужно уточнить термины.
Что есть "поле рассеивания слоя"? Можете пояснить? Или это просто так Вы назвали магнитное поле вокруг катушки?
О каком "рассеивании" тут идет речь? Одиночная катушка не имеет полей рассеивания. Все, что образовалось вокруг нее при прохождении тока, обязано при схлопывании поля вернуться в катушку. Разумеется, если пренебречь потерями в окружающих предметах, считаем, что катушка в бесконечном по протяженности вакууме, пренебрегаем потерями на перемагничивание сердечника и т.п.
Иначе ведь закон сохранения энергии нарушается?

[wim]

Wim, похоже, в разговоре вот эта фраза - ключевая. Нужно уточнить термины.
Что есть "поле рассеивания слоя"? Можете пояснить? Или это просто так Вы назвали магнитное поле вокруг катушки?
О каком "рассеивании" тут идет речь? Одиночная катушка не имеет полей рассеивания. Все, что образовалось вокруг нее при прохождении тока, обязано при схлопывании поля вернуться в катушку. Разумеется, если пренебречь потерями в окружающих предметах, считаем, что катушка в бесконечном по протяженности вакууме, пренебрегаем потерями на перемагничивание сердечника и т.п.
Иначе ведь закон сохранения энергии нарушается?

Поле рассеивания показано на картинках из 6МБ файла двумя постами ранее - это магнитные линии, которые проходят по воздуху между слоями обмоток.
Если катушка намотана в один слой, у нее "нет" поля рассеивания, поскольку нет проводников, с которыми это поле может взаимодействовать. Т.е. магнитные линии, идущие по воздуху, конечно, есть, но они ни на что не влияют. Как только появляется хотя бы еще один слой обмотки, для линий, идущих по воздуху, появляется объект для приложения усилий.