Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Дроссель на 1мГн, 75 А
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Компоненты Силовой Электроники - Parts for Power Supply Design
Страницы: 1, 2
armature_current
Добрый день! Начну с преамбулы:
Трехфазномостовой инвертор в обращенном режиме. Сеть 0,4 кВ. Входные дроссели на каждой фазе из предварительного расчета и моделирования достаточны по 1мГн, чтоб держать КНИ тока в пределах 7%. Частота коммутации 20 кГц. А теперь суть вопроса.

В нашей ферме подходящие ферриты только EPCOSы E80/38/20 из N87. При увеличении площади поперечного сечения в 5 раз (пять вместе составленных ферритов) толщины зазора в 3мм хватит чтобы дроссель не входил в насыщение и при полном заполнении окна, (на первый прикид где топроцентов 98%) витков (48) хватит на 2 мГн. Так вот не жирно ли будет 5 ферритов на один дроссель при таких н.у.? Кто подскажет более рациональное решение? Знаю что на пермалое можно сэкономить, но если учесть время и трудности поставки в Новосибирск...
Methane
Цитата(armature_current @ Aug 7 2009, 06:50) *
Добрый день! Начну с преамбулы:
Трехфазномостовой инвертор в обращенном режиме. Сеть 0,4 кВ. Входные дроссели на каждой фазе из предварительного расчета и моделирования достаточны по 1мГн, чтоб держать КНИ тока в пределах 7%. Частота коммутации 20 кГц. А теперь суть вопроса.

В нашей ферме подходящие ферриты только EPCOSы E80/38/20 из N87. При увеличении площади поперечного сечения в 5 раз (пять вместе составленных ферритов) толщины зазора в 3мм хватит чтобы дроссель не входил в насыщение и при полном заполнении окна, (на первый прикид где топроцентов 98%) витков (48) хватит на 2 мГн. Так вот не жирно ли будет 5 ферритов на один дроссель при таких н.у.? Кто подскажет более рациональное решение? Знаю что на пермалое можно сэкономить, но если учесть время и трудности поставки в Новосибирск...

На распыленное железо смотрите.
tremor
А использовать обыкновенное трансформаторное железо никак нельзя?
armature_current
Цитата
На распыленное железо смотрите.

Попробую почитать про это...

Цитата
А использовать обыкновенное трансформаторное железо никак нельзя?

В токе присутствуют высокочастотная составляющая (7%), если брать в расчет нагрев только дросселя, то можно было бы и не заморачиваться, но в системе есть еще полупроводники, у которых динамические потери очень большие. А КПД надо не хуже 90%
Methane
Цитата(armature_current @ Aug 7 2009, 07:40) *
Попробую почитать про это...

http://e-voron.dp.ua/catalog/010190
Цитата
В токе присутствуют высокочастотная составляющая (7%), если брать в расчет нагрев только дросселя, то можно было бы и не заморачиваться, но в системе есть еще полупроводники, у которых динамические потери очень большие. А КПД надо не хуже 90%

Думайте: Больше индуктивность это меньшая высокочастотная ставляющая. А это значит что можно взять материал с большей B-Max, а там и до железа не далеко.
armature_current
Посмотрел на распыленное железо...
Кольцевой брать нельзя, без зазора, ну не как, иначе надо будет также 4-5 кольца на один дроссель. Если другой формы, то у них AL меньше, а еще с зазором и того меньше будет, в итоге еще больше витков, а много не намотаешь, амперчиков то 75, либо еще больше элементов, чтоб поперечное сечение увеличить...
Насчет трансформаторного железа не знаю, надо его посмотреть где - то...
Поправьте, если что не так?
Methane
Цитата(armature_current @ Aug 7 2009, 09:16) *
Посмотрел на распыленное железо...
Кольцевой брать нельзя, без зазора,

У низ зазор распределенный.

Цитата
ну не как, иначе надо будет также 4-5 кольца на один дроссель. Если другой формы, то у них AL меньше, а еще с зазором и того меньше будет, в итоге еще больше витков, а много не намотаешь, амперчиков то 75, либо еще больше элементов, чтоб поперечное сечение увеличить...
Насчет трансформаторного железа не знаю, надо его посмотреть где - то...
Поправьте, если что не так?

Параметры сердечника из трансформаторного железа, определяются зазором.
asdf
Цитата(armature_current @ Aug 7 2009, 07:50) *
В нашей ферме подходящие ферриты только EPCOSы E80/38/20 из N87. При увеличении площади поперечного сечения в 5 раз (пять вместе составленных ферритов) толщины зазора в 3мм хватит чтобы дроссель не входил в насыщение и при полном заполнении окна, (на первый прикид где топроцентов 98%) витков (48) хватит на 2 мГн.

Извините, а как Вы рассчитывали дроссель?
У меня получается при зазоре 3мм, 48 витках и токе 75А - индукция в сердечнике B>1.5 Тл.
Т.е в этом случае Вам подходит только сердечник из аморфного железа.
Microwatt
Посмотрите П (U)- образные ферриты.
А вообще, 400 ватт и 20кГц... При мощности в десять раз выше люди частоту в 50 кГц поднимают.
Сечение сердечника что-то насчитали очень большое. 400 ватт на одном Е55 можно вытянуть.
Или я что-то не понял по условию задачи? Это для корректора дроссель или где он должен стоять?
Железо можно не смотреть, оно и 10 кГц плохо тянет.
armature_current
Цитата
У меня получается при зазоре 3мм, 48 витках и токе 75А - индукция в сердечнике B>1.5 Тл.

пять вместе составленных ферритов, т.е. в одном протекает 0.2, те 0.3 Тл


Цитата
У низ зазор распределенный.

Насчет распределенного зазора. Возьмем самый мощный (u = 26) MPP для моего случая от Magnetics 55908. AL = 34.04 нГн/Виток^2. Необходимо будет намотать 172 витка площадью 25 квадратов. Необходимая площадь окна 4300 квадратов, а имеем всего лишь 1700. Значит опять увеличиваем количество колец.

Возьмем от этой же конторы HFlux самой низкой проницаемости (u = 26) серии 58908. AL хуже, размер окна чуть больше, 1799 квадратов. Та же история.

Возьмем Kool Mu от них серии 77908. Содержит в себе преимущества MPP в виде такой же AL(34.04) и HFlux(размер окна 1799 кв.мм.)

Вот и получается что не получается...

Я наверно сделал одну грубую ошибку. Просмотрел только одного производителя...

Цитата
Железо можно не смотреть, оно и 10 кГц плохо тянет.

Вот прям на душе легче стало. А то уже хотел начать поиски железа...

Цитата
400 ватт

30 кВт...


Цитата
Это для корректора дроссель или где он должен стоять?

он самый. а впринципе универсальная система, может как фильтр использоваться, как корректор, как повышающий, а самое главное, моментально(почти) переходит в режим генерирования.
asdf
Цитата(armature_current @ Aug 7 2009, 12:41) *
пять вместе составленных ферритов, т.е. в одном протекает 0.2, те 0.3 Тл

Это не правильно.
В паралельно соединенных сердечниках, если не учитывать краевые эффекты, индукция примерно одинакова, вот ее Вы и должны брать при расчете намагничивания, а суммировать - т.е рассчитывать поток B*S нужно при расчете эдс трансформатора, а не параметров дросселя.
Для Вашего случая для 48 витков и 75 А.
зазор = 48*75*1.256*10^-6/0.4~16мм
где ~0.4 индукция насыщения феррита.
А необходимая площадь сердечника S=75*10^-3/(0.4*48)~40 см2. (10 шт E80 в параллель.)

Цитата
Железо можно не смотреть, оно и 10 кГц плохо тянет.

В общем случае это не правильно, на аморфном железе типа БДСР5 я на 400 кГц-ах нормально работал.
Просто есть определенные нюансы, как это нужно делать.
Железо неудобно тем, что нужно аккуратно резать зазоры, для больших партий не технологично, а для единичных изделий проходит..

30кВт, а 75А откуда, Вы что, в режиме разрывных токов работаете?
Заинтересовало вот что
Цитата
Трехфазномостовой инвертор в обращенном режиме.

Цитата
а самое главное, моментально(почти) переходит в режим генерирования.

Можно поподробнее, что Вы имели ввиду.
armature_current
Цитата
а суммировать - т.е рассчитывать поток B*S нужно при расчете эдс трансформатора, а не параметров дросселя

Ой, спасибо!
Цитата
S=75*10^-3/(0.4*48)~40 см2. (10 шт E80 в параллель.)

А это от куда?


Цитата
А 75А откуда, Вы что, в режиме разрывных токов работаете?

все от туда, нормальный, переменный ток, КНИ в пределах 7% (если в расчет брать основную гармонику 50 Гц).
30000/380 ~ 78. Знаю что не правильно, если взять в одной фазе 220 и мощность 10кВт, то 45 ампер, да на 1,4142.

Цитата
Можно поподробнее, что Вы имели ввиду.

Трехфазный инвертор напряжения, в обращенном режиме работы, работает как AC-DC


И если в звене постоянного тока появляется источник ЭДС, больший чем пытается удержать система управления преобразователем, то он начинает спокойно генерировать энергию в сеть.
asdf
Цитата(armature_current @ Aug 7 2009, 13:46) *
все от туда, нормальный, переменный ток, КНИ в пределах 7% (если в расчет брать основную гармонику 50 Гц).
30000/380 ~ 78. Знаю что не правильно, если взять в одной фазе 220 и мощность 10кВт, то 45 ампер, да на 1,4142.

L*i=B*S*n

Если у Вас фазовые корректоры стоят не в каждой фазе, а после трехфазного выпрямителя, то теряется смысл их применения. В этом случае фазовая коррекция захватывает только верхушку напряжения, что-то (точно не помню) 0.85 от амплитуды.

Но если учесть Ваше
Цитата
если в звене постоянного тока появляется источник ЭДС, больший чем пытается удержать система управления преобразователем, то он начинает спокойно генерировать энергию в сеть.

то возникает странное чуство наличия каких-то нестыковок, т.к. в этом случае Вы должны использовать в корректоре ключи переменного тока, а это подразумевает наличие корректора в каждой фазе.
armature_current
Систему я отлаживал на испытательном стенде, сеть 36 В, ток 15 А, работало все здорово, но пора переходить на серьезные мощности. Вот и встала задача с дросселем

Цитата(asdf @ Aug 7 2009, 16:52) *
L*i=B*S*n

Если у Вас фазовые корректоры стоят не в каждой фазе, а после трехфазного выпрямителя, то теряется смысл их применения. В этом случае фазовая коррекция захватывает только верхушку напряжения, что-то (точно не помню) 0.85 от амплитуды.

правильно, если фазовые корректоры будут стоять не в каждой фазе.
Попробуйте представить себе работу трехфазного моста при векторном управлении, с помощью вектора можно регулиривать фазу и амплитуду переменного напряжения, так вот, принцип тот же самый, трехфазная сеть у нас никак не меняется, всмысле величина амплитуды напряжения, а глубиной модуляции мы можем контроллировать величину напряжения в звене постоянного тока. Там жен находиться конденсатор, тысячи мкф, за счет его реактивной мощности, представляется возможность контролировать форму и величину трехфазного напряжения инвертора, т.е. регулировать вектор тока потребляемого из сети

Цитата(asdf @ Aug 7 2009, 16:52) *
Но если учесть Ваше
....
то возникает странное чуство наличия каких-то нестыковок, т.к. в этом случае Вы должны использовать в корректоре ключи переменного тока, а это подразумевает наличие корректора в каждой фазе.

Нет, комбинация двунаправленных ключей не нужна. Топология та же, что и в инверторе, полярность в звене постоянного тока тоже не меняется.

Цитата
зазор = 48*75*1.256*10^-6/0.4~16мм

При таком зазоре получиться AL в несколько раз меньше, что потребует большего колличества витков?
Microwatt
Цитата(armature_current @ Aug 7 2009, 11:52) *
пять вместе составленных ферритов, т.е. в одном протекает 0.2, те 0.3 Тл
30 кВт...

Ну...30кВт - убегаю в будку, стараясь не греметь цепью......
Однако, если это корректор с выходом на постоянном токе, то, скорее всего, успех Вам светит суммированием выходов штук 8 менее мощных корректоров в каждой фазе. Их только нужно синхронизовать и разнести по фазе (по ВЧ-фазе, а не 50Гц). И частоту рабочую поднять. Тогда моточные, сами ключи, отвод тепла будут более-менее технологичными и вменяемыми по стоимости.
Единичным ключом на сегодня коммутировать 10-20кВт мне кажется экзотикой.
Я тут года три наблюдаю через плечо, как коллега с 4-киловаттником уродуется. Работать-то оно работает, но все больше напоминает кузню медника, + слесаря по вентиляции, чем электронику smile.gif)
Серьезная у Вас задачка. Могу только пожелать успехов.
orthodox
Цитата(Microwatt @ Aug 7 2009, 16:42) *
Я тут года три наблюдаю через плечо, как коллега с 4-киловаттником уродуется. Работать-то оно работает, но все больше напоминает кузню медника, + слесаря по вентиляции, чем электронику smile.gif)


Дык, так везде , по моему - потолок где-то киловатта 2 - 3 , дальше параллелят все.
Хотя есть исключения, щас кину файлик, если влезет в пост...

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Есть интересности там...
Кстати, индуктивность рассеяния как резонансный дроссель -
хорошая идея, для резонансников.
Я делал источник на этом.
Огурцов
Поделились бы чтоли. А то я уж давно проникся, а конфетки все нет и нет )
orthodox
Цитата(Огурцов @ Aug 8 2009, 00:08) *
Поделились бы чтоли. А то я уж давно проникся, а конфетки все нет и нет )

Конфеткой не назовешь, сыроват еще. - в серию не ходил...
Но и хитрого ничего нету...Мотаешь на среднем керне высоковольтную обмотку, на боковых - низковольтную (низковольтные).
Рассеяние как раз как дроссель...
asdf
Цитата(armature_current @ Aug 7 2009, 14:28) *
Нет, комбинация двунаправленных ключей не нужна. Топология та же, что и в инверторе, полярность в звене постоянного тока тоже не меняется.
При таком зазоре получиться AL в несколько раз меньше, что потребует большего колличества витков?

Теперь, когда показали схемку, стало понятно.

Зазор под Ваши 48 витков, другое дело что комбинация числа витков, зазора и площади могут быть не оптимальны по объемным потерям сердечника, но это был Ваш выбор.
Для дросселей на феррите я обычно делаю потери в сердечнике меньше потерь в обмотке, а для аморфного железа наоборот, раза в полтора - два больше.

Цитата(orthodox @ Aug 7 2009, 23:49) *
[10kW_dm_3.pdf]
Есть интересности там...

Да для DCDC - баловство это, особенно медные радиаторы, тут возможности алюминиевых не всегда полностью использовать удается.
Попробовали бы ACDC с 80-400 В входным диапазоном всунуть в такой же объем, тогда бы они поняли что такое действительная борьба за плотность.

Цитата(armature_current @ Aug 7 2009, 13:48) *
все от туда, нормальный, переменный ток, КНИ в пределах 7% (если в расчет брать основную гармонику 50 Гц).
30000/380 ~ 78. Знаю что не правильно, если взять в одной фазе 220 и мощность 10кВт, то 45 ампер, да на 1,4142.

Мне кажется, все равно не совсем правильно. Для расчета нужно брать не фазное (220В) напряжение относительно нейтрали, межфазное -380.
Другое дело, что расчетный ток нужно увеличить в 1.4 раза - амплитудное значение, и еще в 1.5, если я правильно понял Ваш способ управления - в любой момент времени отбирается, максимум, 2/3 от суммарной мощности ключей - получается 56А на дроссель (кажется так).
orthodox
Цитата(asdf @ Aug 8 2009, 23:45) *
Да для DCDC - баловство это, особенно медные радиаторы, тут возможности алюминиевых не всегда полностью использовать удается.
Вероятно, им удалось smile.gif
Цитата
Попробовали бы ACDC с 80-400 В входным диапазоном всунуть в такой же объем, тогда бы они поняли что такое действительная борьба за плотность.

Наверное, попробовали бы с учетом того, что это более сложная задача. Каждой задаче - свое решение. smile.gif
При таком раскладе у меня бы получилось, может, 2 квт/дм3 если денег не жалеть...У них, наверное, больше...
Burner
Microwatt, Вы писали "коллега с 4-киловаттником уродуется". Чего он там делает? И почему уродуется? Низкое напряжение и большие токи?
Огурцов
Цитата(orthodox @ Aug 9 2009, 12:22) *
При таком раскладе у меня бы получилось, может, 2 квт/дм3

Дайте три (с)
Burner
И еще. Мож., кто знает, где на Украине делают сердечники из 0,08 мм железа? С зазором главное, мож. типа ОЛ и весом так 0,5-1 кг. Это все ж может быть хорошей альтернативой куче феррита. И еще: экви зазор 16 мм получить практически нереально. Если сложить 3 комплекта сердечников от ТВС110ПЦ15 буквой "Н"(т. н. "рогатый дроссель") - и то вроде 6 мм экви выходит. А геометрически там 20 мм.
Огурцов
Цитата(orthodox @ Aug 8 2009, 14:30) *
Мотаешь на среднем керне высоковольтную обмотку, на боковых - низковольтную (низковольтные).

Жаль, на моем etd так не получится.

Цитата(orthodox @ Aug 8 2009, 14:30) *
Рассеяние как раз как дроссель...

Так вы меряли, сколько получилось ? И на каком феррите ?
orthodox
Цитата(Огурцов @ Aug 9 2009, 20:19) *
Жаль, на моем etd так не получится.


Так вы меряли, сколько получилось ? И на каком феррите ?


Точно не помню, в Микрокапе 9 модель была, а я его снес..
Но без резонанса не используете, великовато выходит - мощность падает.
Кстати, и с резонансом не очень удобно - приходилось часть витков на средний керн переносить, чтобы уменьшить рассеяние.
А то добротность контура великовата, по напряжению перегруз - до 2 кV при выходе 400V

Вот еще более подробная статья на эту тему...На ETD...
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Microwatt
Цитата(Burner @ Aug 9 2009, 21:08) *
Microwatt, Вы писали "коллега с 4-киловаттником уродуется". Чего он там делает? И почему уродуется? Низкое напряжение и большие токи?

Да сварочник это 140 ампер. Там все намотано в медью палец толщиной, куча каких-то замысоватых по форме шин и шинок из медной ленты. Два вентилятора по 80мм. Очень много ручных операций по сборке, потому что детали крупные и просто на выводах в плате держаться не будут.
Однако же, Е65. Правда, у сварочника ПВ - 20% времени варим - остальное примеряем, электроды меняем.
Все работает, все вроде сделано старательно, но очень нетехнологично. Ну, это по моим меркам, мне с токами более 10ампер не приходилось работать.
asdf
Цитата(orthodox @ Aug 9 2009, 15:22) *
Вероятно, им удалось smile.gif

Наверное, попробовали бы с учетом того, что это более сложная задача. Каждой задаче - свое решение. smile.gif
При таком раскладе у меня бы получилось, может, 2 квт/дм3 если денег не жалеть...У них, наверное, больше...

Ага, но Вы наверное не обратили внимание, что в составе ACDC удельная мощность у них падает до 1.2 кВт/дм2.
Кроме того, у DCDC кпд 96% - в тепло 400вт, из них 100 - мост, 100 - трансформатор и 200 - выходные диоды.
Кроме того в заготовке 5-6 кг меди, просуммируйте ее стоимость, добавьте стоимость шотки - купите на половину этой суммы 100 вольтовых полевиков с 1-2 мОм каналом для синхронного выпрямителя и у Вас будет кпд 98%, алюминиевый радиатор (более технологичный, а значит более дешевый в производстве - чего я не учитывал) + четверть суммы стоимости материала медного радиатора.
Про их 7 литровый фазовый корректор я вообще молчу biggrin.gif .
orthodox
Цитата(Microwatt @ Aug 9 2009, 21:44) *
Да сварочник это 140 ампер. Там все намотано в медью палец толщиной, куча каких-то замысоватых по форме шин и шинок из медной ленты. Два вентилятора по 80мм. Очень много ручных операций по сборке, потому что детали крупные и просто на выводах в плате держаться не будут.
Однако же, Е65. Правда, у сварочника ПВ - 20% времени варим - остальное примеряем, электроды меняем.
Все работает, все вроде сделано старательно, но очень нетехнологично. Ну, это по моим меркам, мне с токами более 10ампер не приходилось работать.


Технологичность заканчивается где-то на токах ампер 50 примерно...
Ну это так, по личному опыту... Потом начинаются трубки-ленточки всякие.
А легче хотя бы трансы спараллелить, если неохота разбивать источник на два-три-четыре...
Намотать быстренько и простенько три - быстрее и дешевле может оказаться...
Опять же, где параллельно, где и последовательно выгодно - мотать меньше будет либо провод тоньше,
смотря какая обмотка...
armature_current
Очень интересно почитать, когда общаются мастера своего дела...Но, не будем уходить за рамки темы.
Цитата
Однако, если это корректор с выходом на постоянном токе, то, скорее всего, успех Вам светит суммированием выходов штук 8 менее мощных корректоров в каждой фазе. Их только нужно синхронизовать и разнести по фазе (по ВЧ-фазе, а не 50Гц). И частоту рабочую поднять. Тогда моточные, сами ключи, отвод тепла будут более-менее технологичными и вменяемыми по стоимости.

А разве при объединиении в паралелль дросселей, не вытекает что в итоге увеличиваються габариты моточных изделий? Под параллельным объединением я подразумеваю распараллеливание каналов системы, т.е. вместе с ключами. Да, в силу уменьшения мощности через каждый параллельный канал, представляеться возможность уйти на большую частоту коммутации, что отразиться на уменьшении реактивных элементов, но в итоге, из опыта, при распараллеливании 1 дросселя на 4, общие габариты увеличилсь в 2 раза. Это только по дросселю.

Цитата
Мне кажется, все равно не совсем правильно. Для расчета нужно брать не фазное (220В) напряжение относительно нейтрали, межфазное -380.
Другое дело, что расчетный ток нужно увеличить в 1.4 раза - амплитудное значение, и еще в 1.5, если я правильно понял Ваш способ управления - в любой момент времени отбирается, максимум, 2/3 от суммарной мощности ключей - получается 56А на дроссель (кажется так).

Еще одно условие к задаче, напряжение в звене постоянного тока должно быть не меньше 3/2*Eсети (амплитудное). Данное ограничение вводиться в силу необходимости присутствия запаса реактивной мощности на конденсаторе, иначе просто не получиться регулировать положение вектора тока. Т.е. чем больше мы хотим скомпенсировать реактивной мощности, тем больше напряжение в звене постоянного тока, и тем больше потребляемый ток из сети, т.е. к вашему расчету следует еще добавить глубину модуляции.

Цитата
Дык, так везде , по моему - потолок где-то киловатта 2 - 3 , дальше параллелят все

Я так понимаю 2-3 кВт, это просто испытательные стенды, в качестве разработки и отладки принципа системы управления, иначе смысл 3-х фазной сети теряется.
Цитата
уммированием выходов штук 8 менее мощных корректоров в каждой фазе.

Такая топология была бы уместна, если бы основной поток активной мощности шел через преобразователь. Рассматриваемая же топология дает возможность контроллировать поток реактивной мощности без потребления активной, т.е. простое параллельное соединении с потребителем некачественного тока. При этом никак не меняеться алгоритм работы. Получается своеобразная универсальность.


Я вот нашел от Magnetics интересные Kool Mu 00K130LE026. AL = 254 и площадь окна 1960 мм2. Для решения поставленной задачи, наверно лучше всего подойдет. Только вот немогу найти Bmax, у меня такое предчувствие что 1,5 Тл?
armature_current
Что - то я в теории запутался. Есть три замечательные формулы:
1. L*I = B*S*N
2. L = AL*N^2
3. g = N*I*u0*0.001/B

У меня первая с третьей не состыковывается...
asdf
Цитата(armature_current @ Aug 10 2009, 08:40) *
1. L*I = B*S*N
2. L = AL*N^2
3. g = N*I*u0*0.001/B
У меня первая с третьей не состыковывается...

По третьей формуле. Вы, наверное, имеете ввиду намагничивание N*I=B*g/u0
Правда причем здесь коэффициент 0.001, в системе СИ его нет, или это перевод в мм?
1 и 3 являются системой, например - по первой выбираете N, по третьей получаете g и наоборот.
И еще, в таком виде - 3 формула - приближенная, не учитывающая вклад сердечника.

(1/g+u/Lm)*u0*N*I=B
Lm- длина магнитной линии в материале сердечника.

Еще хотел обратить внимание, что в даташитах иногда AL дают для сердечника без зазора, хотя и указывают, что сердечник выпускается с зазором X<S<Y.
Пересчет на зазор - точно не помню, приведу позже.
Огурцов
Цитата(orthodox @ Aug 9 2009, 20:06) *
Точно не помню, в Микрокапе 9 модель была, а я его снес..

Модель трансформатора-дросселя ?
Я напрягся, намотал на etd59 по 9 витков на внешних кернах, и 13 на внутренний. Получилось где-то 250uH и 310uH. На вскидку, даже похоже на правду. Но вот непонятка - при замыкании одной обмотки индуктивность второй не изменяется. Ничегонепонимаю (с)

Цитата(orthodox @ Aug 9 2009, 20:06) *
Но без резонанса не используете, великовато выходит - мощность падает.

Как без резонанса ? Зачем тогда индуктивность рассеяния увеличивать ? Вроде бы всячески уменьшать стараются при жесткой коммутации.

Цитата(orthodox @ Aug 9 2009, 20:06) *
А то добротность контура великовата, по напряжению перегруз - до 2 кV при выходе 400V

Как раз нормально. Полумост, кстати, в этом отношении гораздо лучше.

Цитата(orthodox @ Aug 9 2009, 20:06) *
Вот еще более подробная статья на эту тему...На ETD...

По-моему, особый способ извращения - мотать такое на etd.
Tiro
Посмотрите на материал ГМ 54ДС, делает Гаммамет, Екатеринбург.
Гаммамет - Сердечники ДС

Это аморфное железо с разрезами, как раз для катушек индуктивности. Потери на ВЧ токах невелики, у меня остались хорошие впечатления от сердечников. Получается получше, чем при использовании CoolMu материалов.
Microwatt
Цитата(Огурцов @ Aug 10 2009, 21:41) *
Модель трансформатора-дросселя ?
Я напрягся, намотал на etd59 по 9 витков на внешних кернах, и 13 на внутренний. Получилось где-то 250uH и 310uH. На вскидку, даже похоже на правду. Но вот непонятка - при замыкании одной обмотки индуктивность второй не изменяется. Ничегонепонимаю (с)
По-моему, особый способ извращения - мотать такое на etd.

Де тут смайлик: "бу-га-га-га!" ?
Не меняется индуктивность? Да. я года три назад тоже по потолку бегал, пока через пару дней не понял почему "рушатся устои физики". Да, при намотке на боковых кернах Ш-образного сердечника есть такой фокус.
Я еще предложу Вам для пущего эффекта попробовать соединить две обмотки на боковых кернах сначала согласно, потом встречно. И в обоих случаях индуктивность практически не изменится.
Дело в том, что сердечник при такой намотке ведет себя необычно . Поток в центральном стержне либо распадается, образуя два кольцевых, либо взаимно уничтожается, так, как будто его вообще нет. Тогда есть один поток через боковые стержни.
Ну, так, конечно мотать можно в образовательных целях, но не в серийную аппаратуру. Нет причудливых каркасов для боковых стержней. Резонансники мотают на секционированных каркасах, обе обмотки на центральном керне, но с отступом одна от другой.
armature_current
Цитата(Tiro @ Aug 11 2009, 03:27) *
Посмотрите на материал ГМ 54ДС, делает Гаммамет, Екатеринбург.
Гаммамет - Сердечники ДС

Это аморфное железо с разрезами, как раз для катушек индуктивности. Потери на ВЧ токах невелики, у меня остались хорошие впечатления от сердечников. Получается получше, чем при использовании CoolMu материалов.

Вчера в конце рабочего дня сам натолкнулся на них. Очень интересный вариант. Сейчас займусь расчетом.

Цитата(asdf @ Aug 10 2009, 14:23) *
По третьей формуле. Вы, наверное, имеете ввиду намагничивание N*I=B*g/u0
Правда причем здесь коэффициент 0.001, в системе СИ его нет, или это перевод в мм?
....
Еще хотел обратить внимание, что в даташитах иногда AL дают для сердечника без зазора, хотя и указывают, что сердечник выпускается с зазором X<S<Y.
Пересчет на зазор - точно не помню, приведу позже.

Да, я сразу переводил в мм.

Я так понимаю Вы имеете ввиду разборные сердечники типа Ш/П.
Пересчет AL для них проводят следющим образом:
AL = ( ALтабл * le ) / ( µeтабл * g )
где ALтабл - табличное значение параметра AL,
µeтабл - табличное значение параметра µe,
Le - эффективная средняя магнитная линия,
g - немагнитный зазор.
Источник
Огурцов
Цитата(Microwatt @ Aug 10 2009, 22:42) *
Де тут смайлик: "бу-га-га-га!" ?

Да нет тут смайлика ) Я сначала подумал, что для этого феррита частота измерения мала. Но с другой стороны тогда бы измерение вообще бы ничего не показывало. Получается, что обмотки как бы совершенно не связаны. Что явно противоречит.

Цитата(Microwatt @ Aug 10 2009, 22:42) *
Я еще предложу Вам для пущего эффекта попробовать соединить две обмотки на боковых кернах сначала согласно, потом встречно.

Встречно - бессмысленно.

Цитата(Microwatt @ Aug 10 2009, 22:42) *
Дело в том, что сердечник при такой намотке ведет себя необычно . Поток в центральном стержне либо распадается, образуя два кольцевых

Это как раз понятно. И думаю вполне законна схема замещения одной обмотки центрального керна на две обмотки на боковых.

Цитата(Microwatt @ Aug 10 2009, 22:42) *
Ну, так, конечно мотать можно в образовательных целях, но не в серийную аппаратуру. Нет причудливых каркасов для боковых стержней. Резонансники мотают на секционированных каркасах, обе обмотки на центральном керне, но с отступом одна от другой.

Да родилась именно такая мысль. Нужно, пожалуй, намотать, да индуктивность померять. А вдруг ?

И по ходу еще вопрос. Если мы объединяем дроссель и трансформатор на одном железе, должны ли мы увеличивать размеры сердечника ? С точки зрения философии, вроде бы должны. И кстати еще, а ток такого "дросселя" случайно рассчитывать не нужно ?


Намотал 13 и 15 витков на центральный керн, с краев, индуктивность примерно 450 uH и 600uH. Получается, что фактическая AL в два раза ниже паспортного (5300nH). Индуктивности при замыкании одной из обмоток - 20uH и 25uH. Пойдет в качестве дросселя ?
armature_current
Цитата(tremor @ Aug 7 2009, 11:11) *
А использовать обыкновенное трансформаторное железо никак нельзя?

Тут возникает два варианта:

1. Допустим из расчета выбрали сердченик ШЛ40х80, марка стали тоже известна. В интернете список поставщиков настолько мал, что даже выбирать не из чего. Спрашивается, где брать?

2. Из расчетов сами вычислили необходимые размеры, марку электротехнической стали. Какое крупное сталепрокатное предприятие может продать в небольших колличествах интересуемого материала. Хорошо хоть рядом находиться контора с лазерной резкой металла. После металлообработки надо будет еще и собрать всю эту конструкцию. Какой то специфичный клей нужен или просто стянуть потуже?

В заключении, производство хоть и подразумевает серийный выпуск, но насколько будут оправданны такие действия в отношении того же ГМ45ДС?
asdf
Цитата(asdf @ Aug 10 2009, 11:23) *
(1/g+u/Lm)*u0*N*I=B

Коллеги, не пинайте ногами, склероз и спешка попутали.
Намагничиваемости суммируются по участкам, поэтому должно быть
u0*N*I=(g+Lm/u)*B


Цитата(armature_current @ Aug 10 2009, 07:28) *
Такая топология была бы уместна, если бы основной поток активной мощности шел через преобразователь. Рассматриваемая же топология дает возможность контроллировать поток реактивной мощности без потребления активной, т.е. простое параллельное соединении с потребителем некачественного тока. При этом никак не меняеться алгоритм работы. Получается своеобразная универсальность.

Получается, что у Вас не ФК для блока питания, а параллельный компенсатор реактивной мощности?
В таком случае, если не сложно, пару слов о том как Вы фомируете закон управления.
Есть ли какие то особенности по сравнению с электромашинными компенсаторами, особенно интересно как обеспечивается синхронизация с сетью.

Цитата(armature_current @ Aug 11 2009, 10:35) *
2. Из расчетов сами вычислили необходимые размеры, марку электротехнической стали. Какое крупное сталепрокатное предприятие может продать в небольших колличествах интересуемого материала. Хорошо хоть рядом находиться контора с лазерной резкой металла. После металлообработки надо будет еще и собрать всю эту конструкцию. Какой то специфичный клей нужен или просто стянуть потуже?

В заключении, производство хоть и подразумевает серийный выпуск, но насколько будут оправданны такие действия в отношении того же ГМ45ДС?

Не знаю как у Вас, а в Москве электротехническую сталь можно купить в рулонах или листами (1200*2500 - помоему).
В идеале резать нужно эрозионкой, после лазерной резки часто нужно зачищать кромки и для малых размеров, делать отжиг.
После сборки нужна вакуумная пропитка лаком.
Здесь Вам, наверное, orthodox больше подскажет http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=62482 .
По поводу аморфного железа, в Москве изготовители делают и резку зазоров и каркасы льют. Конечно им нужна серия. Но крупные изделия, по договоренности, делают и в единичных количестках.
orthodox
Цитата(Огурцов @ Aug 10 2009, 20:41) *
Модель трансформатора-дросселя ?
Я напрягся, намотал на etd59 по 9 витков на внешних кернах, и 13 на внутренний. Получилось где-то 250uH и 310uH. На вскидку, даже похоже на правду. Но вот непонятка - при замыкании одной обмотки индуктивность второй не изменяется. Ничегонепонимаю (с)

Ага. Вы неправильно соединили внешние керны.
Поменяйте фазу у одной половины, неважно последовательно или параллельно Вы их соединяете.
Тогда сможете правильно померить рассеяние. Жаль, я не помню даже приблизительно в процентах, сколько там его.
Если пойдет в работу та схема, измеряю по-новой все.

А по одному боковые керны не включают - идет замыкание потока через второй керн, передача мизерная. Что однако удобно при фазовой модуляции.



Цитата
Как без резонанса ? Зачем тогда индуктивность рассеяния увеличивать ? Вроде бы всячески уменьшать стараются при жесткой коммутации.

Тоже не догма. Немножко надо иногда оставить, чтобы коммутация не такая жесткая была. Бывает даже довешивают отдельно, с малой межвитковой емкостью...

Цитата
По-моему, особый способ извращения - мотать такое на etd.

Эдельмозеру виднее. Тем более, что он выйдя на 300 кГц, обошелся на боковых кернах просто полосками меди, впаяв эти хомуты прямо в плату. Это удобно, мы постоянно пользуемся подобными обмотками- крепежами...
armature_current
Цитата(asdf @ Aug 11 2009, 14:41) *
Получается, что у Вас не ФК для блока питания, а параллельный компенсатор реактивной мощности?
В таком случае, если не сложно, пару слов о том как Вы фомируете закон управления.
Есть ли какие то особенности по сравнению с электромашинными компенсаторами, особенно интересно как обеспечивается синхронизация с сетью.

Универсальность как раз и заключаеться, что может просто "цепляться" параллельно нагрузке к фазам, так и через себя пропускать активную мощность. Все зависит от потребителя. Если потребитель частотник, то почему бы ему этим же ActiveRectifier не поднять напряжение до 800 В в звене постоянного тока. Если же нагрузка тиристорный преобразователь или еще что по хуже, то паралельное подключение. Закон управления довольно простой. Снимаем фазные токи, напряжения и напряжение в звене постоянного тока, делаем регулировку по выпрямленному напряжению, как основной, медленный контур, он выдает сигнал задания на быстрый токовый контур. После чего выдаются сигналы на ШИМ. Простота заключается в том, что сигналы преобразованны из обычной трехфазной системы координат во вращающуюся систему dq. Тем самым каждая координата обобщеного вектора несет в себе свою информацию. Так у меня состовляющая D - активная мощность, Q - реактивная. Т.е. произвели преобразования сразу после датчиков, получили два контура: активной и реактивной мощности, после чего производим обработку в ПИ-регуляторах и компенсацию токов, которой платим за то что делаем такие преобразования и обратно преобразовали в трехфазную систему для обычного симметричного ШИМ. Синхронизация осуществляеться любыми Вам удобными способами. Так в SIMULINKе я брал арктангенс от функции ГаммаТ, после чего искал его разрыв первого рода, и проводил интерполяцию. Но это SIMULINK, на стенде собрал синхронизатор на фазосдвигающих и фильтрах баттероворта 8 порядка, причем синхронизация осуществлялась не со звезды с искуственным нулем, а с треугольника, долго моделировал, расчитывал необходимые задержки, но в итоге все здорово получилось, а главное работает если одна из фаз отвалилась и этой системе не нужен нулевой провод. Более подробно в нижеследующей статье.

Особенности в том что это преобразовательная техника, а не просто набор железа и меди. Дешевле, быстрее, энергомичнее, но трудоемко очень. На таких преобразователях(только 3-х уровневых) ездят японские поезда.
Цитата(asdf @ Aug 11 2009, 14:41) *
Не знаю как у Вас, а в Москве электротехническую сталь можно купить в рулонах или листами (1200*2500 - помоему).
В идеале резать нужно эрозионкой, после лазерной резки часто нужно зачищать кромки и для малых размеров, делать отжиг.
После сборки нужна вакуумная пропитка лаком.
Здесь Вам, наверное, orthodox больше подскажет http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=62482 .
По поводу аморфного железа, в Москве изготовители делают и резку зазоров и каркасы льют. Конечно им нужна серия. Но крупные изделия, по договоренности, делают и в единичных количестках.

Я сейчас расматриваю структуры на ГАММАМЕТ, аморфном железе 5БДСР от Ашинского металлургического завода и на каком - нибудь ОЛ. Если кто сразу что может сказать за или против, рад выслушать.
Microwatt
Цитата(Огурцов @ Aug 11 2009, 09:02) *
Я сначала подумал, что для этого феррита частота измерения мала. Но с другой стороны тогда бы измерение вообще бы ничего не показывало. Получается, что обмотки как бы совершенно не связаны. Что явно противоречит.

Встречно - бессмысленно.

Ну да, так и я всегда знал: встречно - бессмысленно.
А Вы все-таки включите. Прочувствуете новый смысл жизни. smile.gif)
Огурцов
Аха, мееедленно доходит. Результат - рассеяние 15uH в одну сторону и 33uH в другую. Вывод: на боковые керны обмотки мотать нельзя... - потому что обязательно ошибешься с полярностью. Лол.


Цитата(orthodox @ Aug 11 2009, 09:12) *
Тоже не догма. Немножко надо иногда оставить, чтобы коммутация не такая жесткая была.

А что там ? Вроде емкость диодов выпрямителя вторички да межобмоточная. Вряд ли больше, чем емкость в снабберах. Так надо ли ?

Цитата(orthodox @ Aug 11 2009, 09:12) *
Эдельмозеру виднее.

Не понимаю. Поставил бы обычный ЕЕ. Круглый ETD в данном случае не логичен.

Цитата(orthodox @ Aug 11 2009, 09:12) *
Тем более, что он выйдя на 300 кГц, обошелся на боковых кернах просто полосками меди, впаяв эти хомуты прямо в плату.

300 ? Заманчиво, но я как-то уже опасаюсь. Пару лет назад "смелее" был )))

зы: так есть какие-то ограничения по току при использовании индуктивности рассеяния в качестве дросселя или ток ограничивается только теплом, как в трансформаторе, но не насыщением ? Может тоже зазор требуется ?
armature_current
Цитата(asdf @ Aug 11 2009, 14:41) *
Намагничиваемости суммируются по участкам, поэтому должно быть
u0*N*I=(g+Lm/u)*B


Тогда справедлива будет формула для расчета типоразмера магнитопровода:

Sсеч*(g + Lср/u)=L*I^2*u0/Bm

После чего можно определить колличесвто витков:

N^2 = L*(g + Lcр/u)/uo*Sсеч

где u - относительная магнитная проницаемость магнитопровода без зазора.
Lср - средняя магнитная линия

Будут ли эти формулы справедливы для зазора g=0 мм ???
armature_current
Как помните, задача стояла собрать дроссель 1 мГн на 75 А. Вот какие варианты:
1. Обычно трансформаторное железо, сталь марки 3425 толщиной 0,05мм. ПЛ 20х40х100 зазор 4 мм, либо ОЛ60/150 - 40 с зазором 2,5 мм. Bm = 1.7 Тл
2. Ашинский металлургический завод. Кольцевой магнитопровод с зазором 120 х 60 х 20 марки 5ТР-80
3. Micrometalls E610-26.
4. ГАММАМЕТ
ГМ54ДС К160х60х40 точно не помню какой зазор насчитал
ПЛ32х65х80(50) с зазором 5,3 мм
Огурцов
Посмотрите http://www.metglas.com/products/page5_1_6_2_5_13.htm Подходит ?
asdf
Цитата(armature_current @ Aug 12 2009, 07:23) *
Sсеч*(g + Lср/u)=L*I^2*u0/Bm

Будут ли эти формулы справедливы для зазора g=0 мм ???

Только Bm^2.
Да.
armature_current
Цитата(Огурцов @ Aug 12 2009, 22:29) *
Посмотрите http://www.metglas.com/products/page5_1_6_2_5_13.htm Подходит ?

Подойдет, если плотность тока принять 500 А/см^2. Площадь окна маленькая. А вот AMCC 250 подходит.
Спасибо за ссылку, интересные материалы, надо поискать поставщиков
Огурцов
А как вы считали ? 5000 / sqrt(1000/0.2) = ~70А


Цитата(armature_current @ Aug 13 2009, 03:30) *
Подойдет, если плотность тока принять 500 А/см^2.

5А/mm^2 ? так вроде бы это не сверхмного, как бы, в среднем, в самый раз.
armature_current
Цитата(Огурцов @ Aug 13 2009, 12:53) *
А как вы считали ? 5000 / sqrt(1000/0.2) = ~70А
...
5А/mm^2 ? так вроде бы это не сверхмного, как бы, в среднем, в самый раз.

Можно пояснить первую формулу?

5А/mm^2 не беру в расчет потому что много кто советует брать 2 - 3 ампера на квадрат.

считал следующим образом:
Sсеч*gзазора = L*I^2*u0/Bm^2, без учета вклада длины магнитопровода, так как сам производитель пишет что проницаемость зависит только от величины зазора. Раз говорят, значит и не будем принимать в расчет.

После чего берем эфеективное сечение выбранного AMCC 100 ac(cm2) = 5.90, получаем величину зазора 4.9 мм, что потребует 82 витка. умножим на сечение провода допустим расчитанного на 5 ампер на квадрат без учета изоляции и прочих премудростей с качесвтом укладки, получим 12.30 см2, а имеем Wa = 14 (см2). Опять же руководствуясь программой для расчета дросселя для AС приложений от этой же конторы, в которой указываеться брать коэффициент заполнения окна не больше 0.6. Правда по их программе мне подойдет только AMCC 630...

Может я опять что напутал, дело для меня новое...



Цитата(armature_current @ Aug 12 2009, 17:14) *
Как помните, задача стояла собрать дроссель 1 мГн на 75 А. Вот какие варианты:
1. Обычно трансформаторное железо, сталь марки 3425 толщиной 0,05мм. ПЛ 20х40х100 зазор 4 мм, либо ОЛ60/150 - 40 с зазором 2,5 мм. Bm = 1.7 Тл
2. Ашинский металлургический завод. Кольцевой магнитопровод с зазором 120 х 60 х 20 марки 5ТР-80
3. Micrometalls E610-26.
4. ГАММАМЕТ
ГМ54ДС К160х60х40 точно не помню какой зазор насчитал
ПЛ32х65х80(50) с зазором 5,3 мм

Гаммамет первый кто отозвался. Стоимость ПЛ32х65х80(50) 7300рублей. Кто поделиться опытом, как это, не сильно круто?

еще нашел подходящие магнитопроводы:
5. POWERLITE C-Cores AMCC 250
6. SHINHOM RC-250 или RC-320
Огурцов
Цитата(armature_current @ Aug 13 2009, 08:07) *
Можно пояснить первую формулу?

Так есть же номограмма, по ней и считал.


Цитата(armature_current @ Aug 13 2009, 08:07) *
Гаммамет первый кто отозвался. Стоимость ПЛ32х65х80(50) 7300рублей. Кто поделиться опытом, как это, не сильно круто?

При таком порядке цен буржуйское с доставкой может получиться дешевле.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.