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???

[Mc_off]

В целом, мнение большинства понятно, возможно, Вы правы - это способ уменьшить проницаемость.

Ничего вы не поняли... не в этом же цель
Цель - увеличить максимальную напряженность поля, т.е. дать возможность использовать бОльшие токи. Тем самым запасать бОльшую энергию.

Сообщение отредактировал Mc_off - Dec 22 2008, 08:03

[asdf]

Ничего вы не поняли... не в этом же цель
Цель - увеличить максимальную напряженность поля, т.е. дать возможность использовать бОльшие токи. Тем самым запасать бОльшую энергию.

В первом приближении энергию дросселя с зазором можно определить как:

E~B^2*Sс/((Muс/dс+Muз/dз)*Mu0)

Где В -индукция
Sс -сечение сердечника
Muс и Muз - магнитные проницаемости сердечника и зазора(~1)
dс и dз -длины сердечника и зазора

Откуда видно, что при одних и тех-же индукции B и объеме сердечника (Sс*(dс+dз)) ,
зазор позволяет накопить больше энергии.
Ток, вобщем -то, здесь не причем, т.к. важны ампер-витки, а не сам ток.

[motoprogger]

Вдоль главной окружности кольцевого сердечника, даже с зазором, даже не с одним - если размеры зазора намного меньше линейных размеров сечения сердечника, магнитное поле направлено по концентрическим окружностям и имеет одинаковую индукцию как вдоль всего зазора, так и в ферромагнетике... отсюда напряжённость поля в зазоре куда выше, чем в ферромагнетике, значит, объёмная плотность энергии куда больше. При достаточной ширине зазора энергия в нём действительно намного больше, чем в сердечнике.
По поводу трансформаторов. Не следует путать трансформаторы с непрерывной передачей энергии и трансформаторы с накоплением энергии. В первых - чем выше индуктивность первичной обмотки, тем меньше реактивный ток в ней и меньше потери. Магнитный поток в таком трансформаторе при увеличении передаваемой мощности не увеличивался бы, если бы расстояние между проводами обмоток было меньше их диаметров :D но в их магнитных полях неизбежно рассогласование, отсюда магнитный поток, связанный с передаваемой мощностью. В случае с трансформатором с накоплением энергии (вспомним однотактные обратноходовые импульсные преобразователи) ситуация от дросселя мало отличается: при прерывании тока в одной обмотке во всех обмотках возникает импульс противоЭДС, который можно снимать и использовать с любой обмотки.
P.S. Сердечники предпочитаю Ш-образные (мотать проще), зазоры - картонными прокладками. Правда, получается более громоздко, чем с кольцом.

[Microwatt]

Влияние зазора будет рости когда сердечник насытится поле начнет вылазить сильнее и сильнее.

А с чего Вы взяли, что не мотал?
К стати, мне доводилось не только рассчитывать кольца гельмгольца, но и сверлить дырки в феррите.
Натфель скользит как по маслу. Годится только алмазный инструмент, так что зазор еще не так-то просто сделать, если конечно производитель не позаботился.

Да уж, простите, но это видно.
Кто мотает сотнями и тысячами, хватается не за "натфель" и даже не за алмазный надфиль, а вставляет бумажную/картонную калиброванную прокладку или применяет сердечники с готовым зазором. Иначе, целый полк пилильщиков кормить надо.
И о росте влиянии зазора после насыщения сердечника - хорошая тема для диссертации, а не для разработки источника, где дроссель НИКОГДА не насыщается. Разумеется, если проектировал его инженер.

[rudy_b]

В трансформаторе магнитный поток равен нулю. Энергия в нем не запасается.

Ну уж, не надо вырывать фразы из контекста и так к ним придираться

Это ни в коей мере не придирка, понятно, что хотел сказать Microwatt, но уж больно сильно звучит, не находите?

[NicSm]

Именно благодаря этому существует мю. Вязкое трение - да, механизм потерь.
Влияние зазора будет рости когда сердечник насытится поле начнет вылазить сильнее и сильнее.

Спасибо всем за обсуждение!

Когда сердечник насытится все зазоры уже не на что не влияют. Робяты фигню писать не надо. Не знаешь пишешь человек прочитает и где нибудь такое загнет.
Зазор позволяет только отодвинуть точку насыщения сердечника. Сказать что у сердечника есть не магнитный зазор и значит он не уйдет в насыщение большая ошибка. Она осмыслится когда сожжете много транзисторов и тиристоров и начнете думать а собственно почему.

По вспоминайте и подумайте что такое насыщение магнито провода и чем же оно так опасно.

[Microwatt]

Это ни в коей мере не придирка, понятно, что хотел сказать Microwatt, но уж больно сильно звучит, не находите?

Когда-то и меня оно тоже впечатлило достаточно сильно... Несколько неожиданно.
Трансформатор с симметричным перемагничиванием не войдет в насыщение при ЛЮБОЙ нагрузке, если он не входит в него на холостом ходу. Только омический нагрев обмоток может вывести его из строя. А дроссель не допускает превышения расчетного рабочего тока. Прозевал - получи к.з.!

[rudy_b]

А дроссель не допускает превышения расчетного рабочего тока. Прозевал - получи к.з.!

Трансформатор тоже. Если ты просчитался (амплитуда потока больше допустимой), он и на холостом ходу сгорит. Или напряжение на первичке больше расчетной нормы.

[Microwatt]

Трансформатор тоже. Если ты просчитался (амплитуда потока больше допустимой), он и на холостом ходу сгорит. Или напряжение на первичке больше расчетной нормы.

Это просто так или возражение против чего-то?

[wim]

Вы очень неосторожны, Microwatt, - дети могут прочесть вот это:

Трансформатор с симметричным перемагничиванием не войдет в насыщение при ЛЮБОЙ нагрузке, если он не входит в него на холостом ходу.

И что они подумают? Что однотактные прямоходовые преобразователи - бяка (у них же перемагничивание несимметричное).

[rudy_b]

Трансформатор с симметричным перемагничиванием не войдет в насыщение при ЛЮБОЙ нагрузке, если он не входит в него на холостом ходу. Только омический нагрев обмоток может вывести его из строя. А дроссель не допускает превышения расчетного рабочего тока. Прозевал - получи к.з.!

Это просто так или возражение против чего-то?

Скорее уточнение. Вы делаете слишком большое различие между трансформатором и дросселем. Ни дроссель ни трансформатор не допускают превышения расчетного тока. В частности трансформатор - по первичной обмотке на холостом ходу (насыщение), да и по вторичным тоже - нагрев.
Ошибка при расчете как дросселя, так и трансформатора приведет к печальному результату.

[Microwatt]

Это просто так или возражение против чего-то?
Скорее уточнение. Вы делаете слишком большое различие между трансформатором и дросселем. Ни дроссель ни трансформатор не допускают превышения расчетного тока. В частности трансформатор - по первичной обмотке на холостом ходу (насыщение), да и по вторичным тоже - нагрев.
Ошибка при расчете как дросселя, так и трансформатора приведет к печальному результату.

Вынужден тогда процитировать сам себя:
"Трансформатор с симметричным перемагничиванием не войдет в насыщение при ЛЮБОЙ нагрузке, если он не входит в него на холостом ходу. Только омический нагрев обмоток может вывести его из строя."

Что тут не так? Против чего конкретно Вы возражаете, что уточняете?
Про холостой ход я оговорил. И про ВСЕ обмотки тоже, а не только вторичную, как в Вашей версии.

[rudy_b]

Уважаемый Microwatt, не нужно сердится. Не для обид общаемся.
Ваша фраза про трансформатор точна. Но для симметрии по отношению к обиженному дросселю стоит добавить, что превышение напряжения на первичной обмотке трансформатора (превышение тока через обмотку) приведет в тому же КЗ даже на холостом ходу.
Но давайте не будем далее продолжать эту тему.

[AndreyVN]

Ответ на исходный вопрос: http://info.ee.surrey.ac.uk/Workshop/advic.../gap/index.html
http://info.ee.surrey.ac.uk/Workshop/advic.../gap/index.html