Форум РадиоКот

[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181317#p4181317"]Вот только почему он последовательный, этот дросель. У Семёнова тоже последовательный, но ведь это означает, что нет никакого отдельного тока рассеяния, это просто ток самой обмотки[/uquote]
Ес, ес, о-б-х-ес.

[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181317#p4181317"]То есть мы не токи, а намотку делим? Допустим три первых витка - индуктивность рассеяния, а остальные семь - на взаимную индуктивность?[/uquote]
Не делим мы обмотку. Если хочется натрахаться, то вычисляем по формуле, а если хочется проще и точнее, то измеряем на готовом.
Я, например, беру трансформатор и измеряю индуктивность рассеяния, получается 180 мкГн. И причём тут витки?

[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181317#p4181317"]Давайте посчитаем, сколько потоков есть в обмотках.
В первичке:
- поток рассеяния. Он связан только с одной обмоткой, он (что он делает? намагничивает? создаёт токи Фуко и нагревает?) не участвует в переносе энергии и он увеличивает потери.[/uquote]
Связан с первичной обмоткой, намагничивает воздух, токов Фуко не создаёт, потому что воздух не проводит электрический ток, ничего не нагревает, в переносе энергии ВО ВТОРИЧНУЮ цепь не участвует,
напрямую потерь не увеличивает (а косвенно очень даже увеличивает).

[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181317#p4181317"]и прямо пропорционален частоте работы преобразователя (первая производная тока по времени[/uquote]
не зависит от частоты
[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181317#p4181317"]- поток (пусть будет) излучения.[/uquote]
не упоминать категорически
[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181317#p4181317"]- поток несуществующий. Тот который связан с обеими обмотками, (не)создаётся активным током, участвует в переносе энергии, не нагревает и не намагничивает магнитопровода.[/uquote]
О5 25. Его нет, точка.
[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181317#p4181317"]Вот для меня все, больше ничего нет. Но судя по Вашим ответам, есть ещё один поток, поток намагничивания. который связан с обеими обмотками и намагничивает магнитопровод.[/uquote]
То есть для тебя нет важного явления природы, благодаря которому трансформаторы легки, компактны и дешевы.
[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181317#p4181317"]Я прав, можно выделить такой отдельный поток или это тот же самый поток рассеяния? если он есть, от чего он зависит?[/uquote]
Ты не прав. Выделять этот поток не надо, его надо просто увидеть, например, попробовав разъединить сердечник работающего трансформатора (это очень не легко)
или измерить его характеристику - индукцию - с помощью прибора, или вычислить эту самую индукцию по известным формулам.
Например, для силового трансформатора в сети переменного тока амплитудное значение индукции, B=3250000/314*S*w, где S - площадь сечения стали, w - количество витков первички.

[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=4181457#p4181457"]Не делим мы обмотку. Если хочется натрахаться, то вычисляем по формуле, а если хочется проще и точнее, то измеряем на готовом.[/uquote]

Ну физически её, конечно, не делят. Но индуктивность рассеяния происходит от некоторого количества витков катушки и можно было бы так мысленно поделить?

12943 писал(а):То есть для тебя нет важного явления природы, благодаря которому трансформаторы легки, компактны и дешевы.

Тааак, хорошо, значит есть два потока, один намагничивает воздух, другой сердечник. Оба ведут к потерям, уменьшают КПД.

Теперь перейдём вот к этой картинке:


Ls_1 - это индуктивность рассеяния, L_0 - это поток намагничивания, L's_2 - это пересчитанная индуктивность второй катушки, r_1 и r'_2 - это активное сопротивление первички и активное пересчитанное сопротивление вторички. Вот что такое g? Должно быть проводимость потерь, но что такое проводимость потерь и чем она отличается от активного сопротивления?

Далее, вот потоки:

С Ф_s всё понятно, а вот с Ф_0? Семёнов называет его основным рабочим потоком, а в общении с Вами я понял, что Семёнов не прав, это поток намагничивания.
Поток намагничивания связан с обеими намотками и намагничивает магнитопровод. Не участвует в передаче энергии от первички ко вторичке. И всё, больше никаких потоков нет. Если принять во внимание, что ток во вторичке должен генерировать поток размагничивания, то этот поток уравновешивается увеличением потока в вервичке. Они взаимно уравновешиваются и получается, что потока, переносящего энергию нет.

[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181773#p4181773"]Но индуктивность рассеяния происходит от некоторого количества витков катушки и можно было бы так мысленно поделить?[/uquote]
подели, чем это поможет?

[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181773#p4181773"]Тааак, хорошо, значит есть два потока, один намагничивает воздух, другой сердечник. Оба ведут к потерям, уменьшают КПД.[/uquote]
Нет, неправильно. К потерям приводит только один поток - который намагничивает магнитопровод.

[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181773#p4181773"]Ls_1 - это индуктивность рассеяния, L_0 - это поток намагничивания, L's_2 - это пересчитанная индуктивность второй катушки, r_1 и r'_2 - это активное сопротивление первички и активное пересчитанное сопротивление вторички. Вот что такое g? Должно быть проводимость потерь, но что такое проводимость потерь и чем она отличается от активного сопротивления?[/uquote]
Я бы тебе мог сказать, что проводимость, это величина обратная сопротивлению, но толку не будет, да?

[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181773#p4181773"]С Ф_s всё понятно, а вот с Ф_0? Семёнов называет его основным рабочим потоком, а в общении с Вами я понял, что Семёнов не прав, это поток намагничивания.
Поток намагничивания связан с обеими намотками и намагничивает магнитопровод. Не участвует в передаче энергии от первички ко вторичке. И всё, больше никаких потоков нет.[/uquote]
Безразлично, как называет Семёнов. Очевидно, что речь об одном и том же.


[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181773#p4181773"]Если принять во внимание, что ток во вторичке должен генерировать поток размагничивания, то этот поток уравновешивается увеличением потока в вервичке. Они взаимно уравновешиваются и получается, что потока, переносящего энергию нет.[/uquote]
О5 25. Невозможно принять во внимание то, чего нет.

12943 писал(а):Я бы тебе мог сказать, что проводимость, это величина обратная сопротивлению, но толку не будет, да?

Я знаю, что проводимость - величина, обратная сопротивлению, измеряется в сименсах и т.д. Я спрашиваю, что физически она собой представляет и в чём её отличие от активного сопротивления r1? (Сопротивление тоже можно в сименсы пересчитать). Хорошо, у Семёнова написано, что это тепловые потери в магнитопроводе. То есть потери от токов Фуко, которые индуцируются током намагничивания, правильно?

Но уже хорошо, можно приступить с расчётам трансформатора с бесконечным сопротивлением во вторичной катушке. Формулы есть, вот они:


Допустим, преобразователь питается от напряжения через диодный мост и конденсатор. На конденсаторе будет 310 В. Принимая f = 100 кГц подставляем:

I = E/(2 pi f L) = 310/(2 pi 100 000 L) = (0,49 * 10^-3) / L. В данном случае L - это индуктивность ведь одной катушки, не взаимная? Пусть количество витков в первичке будет 5, тогда:
L = AL * w ^2 = 4590*25 = 115 uH.
Возвращаясь к току I = 4,29 А.

Получилось, что при 5 витках и сетевом напряжении через сердечник потечёт 4,29 А тока намагничивания. Если бы мы хотели уменьшить этот ток надо или повышать индуктивность или частоту работы преобразователя. Пока что я правильно решаю?

[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181989#p4181989"]потери в магнитопроводе. То есть потери от токов Фуко, которые индуцируются током намагничивания, правильно?[/uquote]
Нет, не правильно. В диэлектриках токи невозможны, в том числе токи Фуко. Ферриты - диэлектрики.
Потери в ферритах обусловлены перемагничиванием, в сталях перемагничиванием и токами.


[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4181989#p4181989"]Получилось, что при 5 витках и сетевом напряжении через сердечник потечёт 4,29 А тока намагничивания. Если бы мы хотели уменьшить этот ток надо или повышать индуктивность или частоту работы преобразователя. Пока что я правильно решаю?[/uquote]
В принципе так, с цифрами сам разбирайся.

12943 писал(а):Ферриты - диэлектрики.

Возьми феррит марки 2000-3000 или аналогичный и измерий сопротивление. И ты увидишь что феррит довольно хорошо проводит ток, и на диэлектрик явно не похож.
Щупы расположенные на расстоянии 1-2мм показывают сопротивление порядка 200 Ом.
Это не диэлектрик, а просто неважный проводник.

12943,
Цифры сейчас нужны только для оценки порядка получаемых величин, главное - сам алгоритм расчёта. Скажите, если бы у меня получилось 1 А тока намагничивания при напряжении 310 В, то значит эта мощность 310 W - это потери и, если, мощность самого источника, например, - 1 кВт, то получается КПД около 70%?

если бы у тебя в трансформаторе осталось 310 Ватт, то он у тебя просто изжарился.
хватит тут бред безграмотный нести. а то я твою тему отправлю в "Чистилище", то бишь, в мусорку.

Starichok51,
За что в чистилище? Я спрашиваю в общем как решать, не о конкретной реализации.

Моя б воля, давно бы отправил за беспросветную тупость.
Ты смотришь на картинку, на которой ток намагничивания, это ток через ИНДУКТИВНОСТЬ первички
и тут же несёшь такую хрень.
Есть у тебя хоть грамм мозгов или нет?

мне вообще кажется что это тролинг, кто хочет разобраться тот берёт и читает книги.

Телекот писал(а):мне вообще кажется что это тролинг

Это не троллинг, это мозгоклюйство!

про феериты диэлехтрики это слишком сильно сказано. я тож по навности так думал в детсве и намотал обе катушечки синфазного фильтра иип примо на голый совейский диэлехтрический феерит. ну чего? автоматик у меня 25а. поработало какое то время, потом пробило огнем прям по этому диэлехтрику так что он на куски лопнул, а медь просто почернела и испарилась. феериты - это полупроводники скорее.

I = E/(2 pi f L)

если иип хартсвищ, то там к катушке квадратное напряженье прикладывается и это выраженье теряет смысл. зато другое обретает: IL(t)=dVL*dt/L
насчёт идиотского совета читать книжки. бессмычленно это, без практических упражнений. мозг просто стирает ненужную информацию. а без практики это ненужная и бесполезная хрень, на которую он даже не выделит ресурсов для её анализа и запоминания. вот это и наблюдается с кащеем.

Наоборот практика без теории бесполезная трата времени и денег. А теорию нужно брать из книг

charchyard, Вы интересную тему затрагиваете, мне есть что сказать, но сейчас я бы хотел обратить внимание на то, что я написал далее. Я Вам потом отвечу.

Значит так, ещё один подход для того, чтобы написать алгоритм расчёта трансформатора. Текста много, но прошу Вас отнестись с пониманием и вниманием, и сказать, есть ли какие - нибудь ошибки. Есть несколько мест, в которых я не уверен.

Одно из них: в первичке получилось 0.32 А холостого хода при напряжении питания 310 В, что составляет около 100 Вт. Но при данной индуктивности и размерах магнитопровода индукция получилась 35.4 мТл, что настолько мало, что выходит за границы графика потерь влево. Если эти 100 Вт холостого хода расходуются не на перемагничивания сердечника, то что будет нагреваться с мощностью в 100 Вт? Ключики? Намотка? Или всё - таки сердечник, просто он выбран такой большой, что 100 Вт для него вообще не нагрузка?

Другой вопрос в формуле I = E / (4 kф f L), правильно ли я её вывел? kф = 1? А индуктивность в этой формуле, это же индуктивность первичной катушки AL w²? Не взаимная, не рассеивания?

Тут был ещё и третий вопрос, но я его уже решил. Хорошо, что можно редактировать сообщения на форуме. В конце концов на перемагничивание получилось 3 Вт энергии. Это правдоподобно?



Методика расчёта импульсного трансформатора.

1) Начинать надо с напряжения, входного и выходного. Пусть будет, для примера, 310 В входное и 31000 выходное.

2) По напряжениям рассчитываем коэффициент трансформации n. Для нашего примера n = 100.

2) По этому коэффициенту прикидываем какое число витков может иметь первичная обмотка (w1). В случае, если обмотки трансформатора сильно различаются мы будем ограничены минимальным или максимальным числом витков. (Поясню, если коэффициент трансформации например 1 к 200, то возможно мы не сможем намотать на первичку 100 витков, так как на вторичку придётся мотать 20 000 витков). Примем количество витков первички w1 = 5 (Я специально беру недостаточное число витков катушки, чтобы показать что будет).

3) После этого прикинем частоту, на которой будет работать преобразователь. От частоты будут зависеть потери в феррите (чем выше, тем лучше) и выбор элементарной базы преобразователя (на какой частоте могут работать детали, из которых мы будем его собирать). Я предлагаю взять 100 кГц и изменять её по мере необходимости.

4) Далее надо выбрать примерную модель феррита. Для трансформатора, работающего в (полу)мостовых преобразователях, как мне кажется, необходимо выбрать феррит с как можно более высоким коэффициентом индуктивности AL. Это нужно, чтобы получить как можно более высокую индуктивность и ток холостого хода был минимальный. Также феррит должен соответствовать выбранной частоте. Для примера возьмём E71/33/32-3C94 от FERROXCUBE: https://www.tme.eu/Document/6dd50f99462 ... _33_32.pdf Это довольно массивный недорогой феррит с хорошим коэффициентом индуктивности AL = 10800 нГн/витки².

5) После предварительного выбора феррита уже можем рассчитать индуктивность первичной катушки. Умножая коэффициент AL на квадрат количества витков, получаем индуктивность (L): L = 10800 * 5² = 10800 * 25 = 1080000 нГн = 270 мкГн.

6) Далее посчитаем ток в первичной обмотке при обрыве на вторичной (режим холостого хода, режим ХХ). В этом режиме трансформатор работает как дроссель и ток холостого хода равен: I = E / (4 kф f L) = 310 / (4 * 1 * 100'000 Гц * 0.000270 Гн) = 310 / (4 * 100 * 0.270) = 2.87 А. kф - это коэффициент формы напряжения тока, для прямоугольного он равен 1.

Даже не рассчитывая потери видно, что 310 * 2.87 - это почти киловатт, это очень много. Надо снижать ток ХХ, сделать это можно увеличивая частоту или увеличивая индуктивность, то есть увеличивая число витков или выбрав другой сердечник. Можно ещё сложить два сердечника вместе, увеличив таким образом эффективное сечение магнитопровода, а значит коэффициент индуктивности, вдвое. Либо увеличить число витков. Вначале мы выбрали 5 витков для первички и 500 витков для вторички (w2 = w1 * n = 5 * 100 = 500). Выбранный сердечник позволяет поднять число витков первички до 15 витков и вторички до 1500. Тогда: I = E / (4 kф f AL w1²) = 310 В / ( 4 * 100 кГц * 10800 нГн/витки² * (15 витков)²) = 310 / 4 * 100'000 * 0.000010800 * 225) = 310 / (4 * 1.08 * 225)= 0.32 А. Обратите внимание, что увеличивая число витков в 3 раза, мы уменьшаем индуктивность и ток первички в 3² = 9 раз. При этом мощность холостого хода получится около 100 Вт. Давайте посчитаем потери.

7) Начать предлагаю с подсчёта индукции. Для этого нам потребуется эффективная площадь магнитопровода, которую надо найти из технического описания под обозначением Ae. Индукция будет равна: B = (L * I)/(Ae * w1) = (AL * w1² * I)/(w1 * Ae) = AL * w1 * I / Ae = 10800 нГн/витки² * 15 витков * 0.32 А / 683 мм² = 75.9 мТл.
Обратимся к техническому описанию материала: https://www.ferroxcube.com/upload/media ... S/3c94.pdf Там много полезных графиков, нам сейчас нужен график 3. Из графика мы видим, что максимальная возможная индукция для этого материала около 440 мТл, прямолинейный участок кончается где - то на 300 (можно посмотреть по графику: в этом месте кривая B-H переходит начинает свой плоский участок, а можно по спецификации к ферриту: https://www.tme.eu/Document/6dd50f99462 ... _33_32.pdf , там указанно Bsat = 320 mT). Наше значение в 75.9 мТл и имеет ещё хороший запас по насыщению. Если есть желание можно вернуться назад и пересчитать на какой - нибудь другой магнитопровод, чтобы получить меньшие размеры или меньшую стоимость, но я здесь не буду.

Отлично, насыщение нам не грозит. Давайте посчитаем тепловые потери. Для этого обратим внимание на фигуру 6 в спецификации материала нашего сердечника: https://www.ferroxcube.com/upload/media ... S/3c94.pdf По обозначенному графику можно получить Pv в единицах кВт/м³ и умножив полученное значение на объём посчитать потери: P = Pv * Ve (Effective volume). Объём для нашего сердечника составляет 102000 мм³ следовательно, P = 30 кВт/м³ * 102'000 мм³ = 30'000 Вт/м³ * 0.000102 м³ = 3.06 Вт. То есть потери на перемагничивание составят всего лишь 3 Вт, так что нам не о чем беспокоиться.

Далее можно посчитать габаритную мощность, потери на активное сопротивление в обмотках, ёмкость обмоток, КПД, индуктивность рассеяния и так далее, за чем рекомендую обратиться к, например, к Семёнову, Силовая электроника. В старом издании это страница 52, в новом: 34.

Kashey писал(а):и сказать, есть ли какие - нибудь ошибки.

у тебя, всё как обычно, - ошибки от первого слова до последнего.

[uquote="Kashey",url="/forum/viewtopic.php?p=4183494#p4183494"]Пусть будет, для примера, 310 В входное и 31000 выходное.[/uquote]
Ну вот и разгадка ипанутости. Высоковольтники почему-то все такие.

12943 писал(а):Ну вот и разгадка ипанутости. Высоковольтники почему-то все такие.

У Вас предвзятое мнение. Для примера я хотел взять трансформатор с большим коэффициентом трансформации. Повышающий взял для того, чтобы число витков первички было меньше и считать было проще. Могу посчитать и для понижающего 220В : 2.2В, это изменит Ваше мнение?

Starichok51,
У Вас в программе ExcellentIT 9.1 эффективная проницаемость для материала 3С94 Ferroxcube и сердечника E 70/33/32 заявлена как 1700. Позвольте поинтересоваться, откуда Вы взяли это число?

Добавлено after 6 hours 29 minutes 58 seconds:
Перечитываю свой текст и не вижу вот никаких ошибок. Можно, например, сравнить с Москатовым:
http://bookre.org/reader?file=476066&pg=0
Те же формулы (после небольших подстановок), так в чём ошибки?
Да, подход совершенно другой, сердечник там выбирается позже, по рассчитанной габаритной мощности, но у меня же тоже всё правильно? Возможно у Москатова лучше, правильнее, но ошибок - то у меня нету?

1080000=270000 ?

Спасибо за ответ, там должно быть 10800 * 5^2 = 10800 * 25 = 270 мкГн, дальше по тексту всё должно быть правильно. Это не ошибка в расчётах, а опечатка. В той части мы считаем на 5 витков, 5 * 5 = 25.