Добрый день!

Прочёл в умных статьях и книжках, что для того чтобы сердечник трансформатора не входил
в насыщение, вводят немагниитный (воздушный) зазор. Но как его рассчитать - пока ничего внятного не нашёл.

И ещё вопрос. Трансформатор состоит из двух Ш-образных ферритов.
Зазор делается по всей плоскости, т.е. в 3 местах соприкосновения или только на центральном магнитопроводе?

Для начала slup127 от TI.

можно подумать, вы никогда сердечника с зазором в руках не держали и не знаете, как он выглядит?

Вообще, я бы начал с физики.

Так то - Вы. Нынче изобретён новый способ постижения истин. И как мы раньше обходились без интернета и форумов? Откуда черпали знания?
Сейчас автор резонно обидится, что ему ничего не ответили "по существу", не привели формул и объяснений физики "на пальцах", а "развели какой-то оффтоп".
Того и гляди, завтра спросят: "а правда ли, что земля круглая и вращается вокруг солнца, а то в гугле всё как-то мутно и невнятно?"

Не врут книжки.
Зазор делают по вкусу. можно на центральном керне, можно на всем сечении, в трех местах. Последнее несколько выгоднее и технологически и с точки зрения КПД трансформатора.
Расчет зазора для дотошных - там же, в книжках для ленивых, вроде меня, фирменная программа ЭПКОС, она бесплатна. Довольно хорошо совпадает расчет с реальностью.

А почему?

Вообще-то зазор не для того, чтобы не входил в насыщение (тогда сделайте 5 мм - точно не войдет), а для обеспечения нужной средней проницаемости, энергоемкости и т.д.

Трудно поверить, что Google забанили, выбирайте из первого десятка.


Сумеете объяснить что круглая ?

Про Землю не спросят. Этот вопрос практической ценности не имеет - оно и так пока работает Или, разве что, на форуме ракетостроителей

слов нет, пацталом...

Я так понимаю, потерпевший хочет сделать зазор в трансформаторе для пуш-пула - у него все темы вокруг него крутятся. Напоминает студента, который учиться не хочет, но усердно пытается угадать правильный ответ.

Распределенный зазор
легче выполнить технологически
- меньше (на меньшее расстояние) "выпирает" поле из зазора и вихревые токи в меди обмоток уменьшаются.
Если действительно проблема вертится около пушпула, то зазор там ни при чем. Его просто нет.
Сделать-то можно, но витки возрастут в разы и одним зазором кривую несимметричную схему не исправить.

Вообще то, число витков обмотки зависит только: от амплитуды индукции, сечения сердечника и частоты (длительности импульса).


Нет более, простите, идиотской постановки вопроса, в которой не указаны конкретные источники информации. Что мы обсуждаем? максимум собственный опыт.
ТС дайте ссылки или цитаты из источников (умных книжек).

Число витков катушки на сердечнике с зазором от частоты не зависит. Частота влияет только на потери.
Для расчёта зазора в магнитопроводе необходимо знать число витков катушки, её пиковый ток и предполагаемую индукцию насыщения сердечника.

Зазор в сердечнике = (I * 12,56 * 10^-7 * w)/B

I - пиковый ток в обмотке, А
w - кол-во витков
B - индукция насыщения, Тл

Число витков зависит от индуктивности на один виток, а индуктивность на один виток зависит от зазора в сердечнике. У разных сердечников индуктивность на один виток разная.
Чем больше сечение магнитопровода при одинаковом зазоре, тем больше индуктивность на один виток.

Формула для расчёта индуктивности выглядит так:

L = L1*w^2

L1 - индуктивность на один виток.

Угу, а индукция от зазора не меняется?
Обмотка пушпула должна иметь определенную индуктивность, не ниже некоторой, иначе ток намагничивания будет соизмерим с рабочим током.
Индуктивность же можно получить только числом витков. В свою очередь, важна начальная индуктивность, т.е. индуктивность на виток. Она зависит от сечения сердечника и его материала. Вводя воздушный зазор, мы ферромагнитный материал делаем по свойствам ближе к воздуху, уменьшаем начальную индуктивность очень сильно. Потому потребное количество витков резко возрастает.
Вообще-то, строго говоря, воздушный зазор в трансформаторе недопустим, не имеет смысла. Все, что с зазором - дроссель, накопитель энергии.

вот так вот хотели человека направить на путь истинный, дабы знания учился черпать из первоисточников, да анализ проводить умел
а ему опять разжёванное на блюдечке
Эх...

Oxygen Power, Егоров Сразу ясно Вы считаете трансформаторы по программам от Старичка51
Может быть я вам открою одну секретную формулу, только не обижайтесь

w=U*t/B*s
где: U - напряжение на обмотке;
t - длительность импульса;
B - амплитуда (размах для двухтактных) индукции;
s - площадь сечения сердечника.
Формула позволяет не только посчитать число витков обмотки, но и в готовом трансформаторе определить индукцию и таким образом узнать можно ли его использовать при ваших параметрах сигнала (B=U*t/w*s), что бы не залезть в насыщение или не иметь недопустимые потери.
Формула вытекает из закона (правила) электромагнитной индукции.


К сожалению, или к счастью , но не меняется. Если Вы говорите о индукции в зазоре где есть "выпучивание" поля в зазоре, то это особый случай. Да и интересно ли это кому-нибудь?

Да на что тут обижаться?
Нет, не пользуюсь программами Старичка, хотя знакомился, осталось впечатление что сделаны они весьма неплохо. Старательно сделаны.
Дроссели по программе от ЭПКОС, двухтактники - по вышеприведенной формуле, с той только разницей, что 1/t использую, частоту.
Давайте вместо индукции употребим индуктивность, я оговорился. извините. При введении зазора индуктивность падает "драматически", как выражаются в апнотах.
Компенсировать это увеличением витков реально не удается.

Она же - w=L*I/B*s

Не путайте индукцию и индуктивность.

Потребное количество витков - понятие растяжимое. Ну вырастет у Вас ток намагничивания (при тех же вольт-секундах) - и что с того? Иногда даже полезно бывает...

Потери в чем?

Для расчёта трансформатора или дросселя нужны 3 формулы
1. Ампер-витки
2. Вольт-секундные интервалы
3. Тепловой баланс
Всё

В споре рождается истина. Только эта формула никак к зазору не привязана и справедлива для сердечника без зазора.
Пусть не обидится Старичок51, но эти формулы подсмотрел в какой-то древней литературе лет 15 назад. Уже не помню даже в какой книжке. Сделал файл в маткаде и только подставляю необходимые данные...

Естественно .

И для без сердечника .

вторая я так понимаю w=U*t/B*s ?
а первая и третья?

в своих программах я использую именно эту формулу w=U*t/B*s.
от "святых" основ теории мне тоже никуда не деться...
или формулу w=L*I/B*s, где это бывает нужно.

справедлива и для сердечника с зазором и вообще
именно поэтому нет в формуле зазора.

а как Вы определите число витков в готовом трансформаторе, не разобрав его?

"Готовый" я подразумевал - покупной. Фирмы изготовители (например, Эпкос) пишут в ДШ на трансформаторы число витков обмоток и тип сердечника (реже).

это хорошо, когда в ДШ указаны числа витков.
а если не указаны?
а если на него вообще нет ДШ?
например, на трансформаторы серии POL (POL-24219, к примеру) указывается только коэффициенты трансформации.
так я по указанным Ктр подбирал такие целые числа витков, чтобы получить названные Ктр...

Хорошо. Тогда как из этой формулы определить необходимый зазор?

а как можно определить из формулы, в которой нет зазора? а никак...
Oxygen Power приводил ранее формулу для зазора:

только осталось добавить, что 12,56 * 10^-7 - это мю нулевое.
а B - это не индукция насыщения, а индукция, которую желаете получить.

Стоп.
Очень хорошо, что Вы увидели мю нулевое и понимаете какую В необходимо выбирать, но на мой вопрос так и не ответили.

как же не ответил?
ответил Вашей же цитатой.
Вы же сами привели формулу для расчета зазора, а теперь взялись спрашивать, как рассчитать зазор...

Ну тогда как в старой шутке:"А если бы он вёз патроны?..."
А если без шуток, то я не знаю другого способа, кроме экспериментального.
Попытка подобрать целые числа, конечно, почётна, но не всегда результативна.

когда размеры сердечника известны и известна проектная мощность трансформатора - то ВСЕГДА результативно.

Йес сэр!

Меня смутила Ваша фраза:
справедлива и для сердечника с зазором и вообще
именно поэтому нет в формуле зазора.

А разговор был, каким образом определить необходимый зазор?!
Наверно мы не поняли друг друга?

Но мы,как всегда, постепенно ушли от вопроса ТС, а ТС уже и не интересуется результатом.
Так всё же для чего нужен зазор и как его посчитать?
У меня есть только одна причина для выполнения трансформатора с зазором это амплитуда индукции в сердечнике близкая к величине индукции насыщения и наличие случайного постоянного подмагничивания.
Я бы вообще не стал делать зазор в двухтактнике, и даже мотаю трансформатор на кольце, и всё работает, но на таких частотах где амплитуда индукции значительно меньше насыщения по соображениям потерь.

Еще одна причина - получение заданной индуктивности намагничивания (для схем с мягкой коммутацией).

Конечно не поняли. В формуле приведённой мной B - это амплитуда индукции, а у Вас постоянная индукция в сердечнике и в зазоре при намагничивающей силе =I*w, формула скорее для дросселя.


Я думаю, это далеко от интересов ТС

ТС устроил тонкий троллинг форума - одни участники пишут про трансформатор прямоходовый, другие - про обратноходовый.

вот именно!
амплитуда индукции выбирается, исходя из частотных потерь, и никак не связана с насыщением.

и что же тут не понятно?
всё вполне однозначно и никакой двусмысленности нет.
или Вы думаете, что я знаю другой способ определения зазора? ошибаетесь, другого способа нет.

Формулы для расчета одни и те же, и ТС задал вполне конкретный вопрос. А ответы были в силу знаний .


Лукавите , это ограничение на максимальную величину, хоть с зазором, хоть без . А так все естественно верно .

Для прямоходовых трансформаторов принято считать вольт-секунды, для обратноходовых - ампер-витки.

Все вопросы ТС во всех темах относятся исключительно к пуш-пулу. Так что там насчет зазора в пуш-пульном трансформаторе?

1. не лукавлю.
2. совершенно верно, амплитуда индукции имеет ограничение, хоть с зазором, хоть без.
а если не согласны со мной, то попробуйте заставить феррит работать на частоте 100 кГц с амплитудой до насыщения.

для обратноходовых (для расчета индукции) без вольт-секунд тоже не обойтись.
для обратноходовых ампер-витки нужны только для расчета зазора.

Законы физики одни, и каждый считает как ему нравится . Или для каждого применения трансформатора они разные?

Я не слежу за вопросами ТС во всех темах. В этой теме вопросы в первом посте никак не связаны с конкретным применением , а других он в этой теме задавал.
И да, если надо избавиться от зависимости свойств сердечника, как то: температуры, разброса параметров при изготовлении то вполне могу поставить очень маленький зазор .

В режиме разрывных токов обе формулы легко и непринужденно объединяются в одну, которая связывает то, что мы хотим (мощность) с сердечником (Ae, lg), который есть в наличии.


Да, только в обратноходовом трансформаторе индукция зависит от тока нагрузки, а в прямоходовом - нет.

Зависит . Google поможет.
P.S. Схему замещения посмотрите .

Схему - в студию. А лучше сразу формулу зависимости индукции от тока нагрузки.

Глубоко убежден, что некоторые вещи человек должен делать сам, например исполнять супружеский долг .
Поэтому найдите самую простую (понятную для вас) схему замещения трансформатора, например где учитываются только активные сопротивления обмоток. Обратив на нее взор, увидите, что напряжение на индуктивности намагничивания зависит от величины тока нагрузки, а следовательно и индукция в сердечнике.
Заблудиться в трех (четырех) элементах фактически невозможно, да и знаний требуется за неполный курс школы.
Удачи .

Я использую в расчетах индукции только высококачественные трансформаторы (модели) с нулевым сопротивлением обмоток. Вы же в своих практических расчетах индукции учитываете сопротивление обмоток, не так ли? Только честно.

Учитываю все, что необходимо для конкретного применения . В частности и индуктивность рассеяния, которая влияет аналогично (по смыслу) на величину индукции при изменении нагрузки.