Источники электропитания

Добро пожаловать на форум персонального сайта http://www.moskatov.narod.ru
Текущее время: 29 июн 2017, 12:57

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 53 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: О петле гистерезиса магнитопровода
СообщениеДобавлено: 10 май 2011, 18:22 
Не в сети
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 21 июн 2010, 19:53
Сообщений: 493
Откуда: Россия, Ростовская область, город Таганрог
Полагаю, что получение и рассмотрение формы петли гистерезиса магнитопровода интересно. Поэтому выделил соответствующие сообщения в данную тему.

DGEC писал(а):
Да и здесь оценка витков и напряжения – не самый главный показатель. Главное – индуктивность (материал сердечника) плюс количество «железа» в ТГР, не последние нужны характеристики.

Да, IMHO полезно отталкиваться от величин индуктивностей и петель гистерезиса реального моточного компонента. Магнитные параметры ферритов имеют разброс; при отслеживании только числа витков, магнитопровод может как заходить в область насыщения, так и не заходить. По осциллограммам петель гистерезиса можно визуально оценить пригодность магнитопроводов для определённого применения. Вот типичная петля гистерезиса ферритового магнитопровода, пригодного для согласующего импульсного трансформатора драйвера:

Вложение:
Комментарий к файлу: Предельная петля гистерезиса нормального феррита 2000НМ.
Fig 2.jpg
Fig 2.jpg [ 168.58 Кб | Просмотров: 132 ]


Используя неизвестно какой материал магнитопровода можно получить неожиданный результат.
Фактические магнитные проницаемости и индукции насыщения различных экземпляров образцов ферритов даже одной марки могут иметь значительные различия. Приведённое в справочных сведениях значение индукции насыщения можно трактовать как ориентировочное. Величины магнитных параметров непостоянны и зависят от температуры, условий хранения и эксплуатации, длительности импульсов… В результате старения у ферритовых изделий происходит изменение магнитных свойств…
Вот типичная частная петля гистерезиса магнитопровода из феррита 2000НМ-А, сердечник тороидальный К20×10×6, число витков W = 34; магнитопровод в область насыщения не заходит:

Вложение:
Комментарий к файлу: Частная петля гистерезиса «свежего» феррита 2000НМ-А.
Fig 3.jpg
Fig 3.jpg [ 155.6 Кб | Просмотров: 84 ]

_________________
Чем уже кругозор, меньше знаний и самонадеяннее, тем категоричнее суждения и ничтожнее вещающий.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Инвертор Лисова и его модификации
СообщениеДобавлено: 11 май 2011, 03:20 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 авг 2010, 04:49
Сообщений: 176
Откуда: г. Псков
Евгений, подскажите, пожалуйста, как получать такую петлю.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Инвертор Лисова и его модификации
СообщениеДобавлено: 11 май 2011, 20:03 
Не в сети
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 21 июн 2010, 19:53
Сообщений: 493
Откуда: Россия, Ростовская область, город Таганрог
Starichok писал(а):
Евгений, подскажите, пожалуйста, как получать такую петлю.

Например так, как описано на сайте "Clifton Laboratories".
Я когда-то написал статью "Москатов Е. Определение параметров петли гистерезиса магнитопровода. – Радиомир. – 2009. – №10, с. 29, 30". Цитирую её.

Экспериментальное нахождение параметров петли гистерезиса магнитопровода

В радиолюбительской практике нередко возникают случаи, при которых необходимо знать основные параметры петли гистерезиса материала магнитопровода с большей точностью, чем указано в справочниках. Это, к примеру, может быть нужно при выборе магнитопровода для использования в силовом трансформаторе импульсного источника питания или в колебательном контуре передатчика. Зачастую при этом радиолюбители не располагают специальными испытательными стендами и измерительными приборами, такими как тесламетры, веберметры и прочее. Чтобы облегчить процесс нахождения магнитной индукции, напряжённости магнитного поля и магнитной проницаемости рекомендую применять приведённую ниже методику измерений косвенным способом. Для этого будут нужны только широкодоступные приборы, которые можно найти в домашней лаборатории радиолюбителя, а именно генератор сигналов, измеритель индуктивности, электронно-лучевой осциллограф и прочее.

Методика и описание измерительной установки

Для нахождения магнитной проницаемости «μ» кольцевого сердечника на тестируемый образец уложим пробную обмотку. Число витков пробной обмотки обычно не должно быть меньше примерно 40 для сохранения достаточно высокой точности получаемых результатов, но и не должно превышать ориентировочно 200, так как это приведёт к нерациональному использованию обмоточного провода. Измерим индуктивность пробной обмотки и найденное её значение подставим в следующую формулу:

µ = (2,5 • 10^3 • L • (A + B)) / (W • C • (A – B)),

где L – измеренная индуктивность, мкГн;
W – число витков пробной обмотки;
A – внешний диаметр тороидального магнитопровода, мм;
B – внутренний диаметр кольцевого магнитопровода, мм;
C – высота тороидального магнитопровода, мм.
Чтобы снизить погрешность при определении индуктивности обмотки целесообразно заранее учесть паразитную индуктивность соединительных проводов от измерительного прибора и от выводов пробной обмотки. Полученная проницаемость будет стремиться к начальной магнитной проницаемости, если напряжённость магнитного поля в материале магнитопровода будет стремиться к нулю. При увеличении напряжённости магнитного поля магнитная проницаемость сначала будет возрастать, а после достижении наибольшей величины будет снижаться. Магнитная проницаемость на кривой гистерезиса соответствует степени наклона петли.
Измерение магнитной индукции «B» материала сердечника можно проводить индукционно-импульсным методом с использованием веберметра или баллистического гальванометра, способом ядерного магнитного резонанса, тесламетром с датчиком Холла и другими. В радиолюбительской практике обычно измерение указанными способами затруднены, а посему целесообразно обратить внимание на нахождение индукции насыщения и напряжённости магнитного поля с помощью обычного электронно-лучевого осциллографа, который подключают к испытательному стенду [1, с. 249]. Достоинством рассматриваемого способа измерений выступает возможность визуального наблюдения кривой гистерезиса, а недостатками – необходимость применения испытательной установки и относительно не высокую точность измерений, обусловленную погрешностью используемого электронно-лучевого осциллографа и обычно составляющую несколько процентов. Схема испытательного стенда изображена на рисунке.

Вложение:
Комментарий к файлу: Схема испытательного стенда
Figure.gif
Figure.gif [ 23.59 Кб | Просмотров: 213 ]


Сигнал с генератора подают через постоянный резистор R1 на первичную обмотку исследуемого магнитопровода компонента TV1. Рабочая частота генератора должна соответствовать частоте, на которой запланировано эксплуатировать испытуемый образец магнитопровода, так как магнитные параметры существенно зависят от частоты. Падающее на постоянном резисторе R1 напряжение, пропорциональное току намагничивания тестируемого сердечника, подают на X-пластины горизонтального отклонения луча осциллографа. Силу тока намагничивания можно измерить, включив амперметр последовательно с первичной обмоткой трансформатора TV1. Напряжение с вторичной обмотки трансформатора TV1 поступает на интегратор, образованный простейшей RC-цепью из компонентов C1 и R2. Сопротивление постоянного резистора R2 должно быть достаточно велико, чтобы можно было пренебречь паразитными сопротивлениями. Вместо RC-цепи можно было использовать операционный усилитель на микросхеме, включённой по схеме интегратора, однако это привело бы к усложнению стенда, но позволило бы увеличить амплитуду напряжения, подаваемого на Y-пластины осциллографа. Постоянная интегрирования должна превышать или, в крайнем случае, быть равна длительности напряжения сигнала, соответствующей рабочей частоте генератора. Проинтегрированный сигнал поступает на Y-пластины вертикального отклонения электронного луча осциллографа. Отклонение луча по оси Х соответствует напряжённости магнитного поля, а по оси Y – пропорционально магнитной индукции. Падение напряжения на выходе интегратора на конденсаторе C1 пропорционально мгновенной величине индукции в магнитопроводе, что можно записать следующим образом [2, с. 344]:

Uc = (S • W2 • B(t)) / (C1 • R2), (В),

где S – площадь поперечного сечения исследуемого образца магнитопровода, м2;
W2 – число витков во вторичной обмотке трансформатора TV1;
B (t) – мгновенное значение магнитной индукции, Тл;
C1 – ёмкость конденсатора интегратора, Ф;
R2 – сопротивление резистора в интегрирующей цепи, Ом.
Чтобы начать снимать показания необходимо отградуировать каналы электронно-лучевого осциллографа. К X-пластинам и Y-пластинам осциллографа от генератора подают напряжения «Ux» и «Uy» с заранее известными среднеквадратические величинами и рассчитывают коэффициенты масштабирования «mx» и «my».
Для вертикально отклоняющих пластин коэффициент масштабирования «mx» находят по формуле:

mx = (2 • √2 • Ux) / ℓx, (В / см),

где ℓx – отрезок, на который отклоняется электронный луч вдоль абсциссы, см.
Для горизонтально отклоняющих пластин коэффициент масштабирования «my» определяют совершенно аналогично согласно выражению:

my = (2 • √2 • Uy) / ℓy, (В / см),

где ℓy – длина отрезка, на который смещается электронный луч вдоль ординаты, см.
Теперь, узнав индукцию насыщения образца и магнитную проницаемость сердечника, аналитически найдём напряжённость магнитного поля «H» по следующей формуле:

H = B / (μ • μ0), (А / м),

где B – магнитная индукция в материале сердечника, Тл;
μ0 – магнитная постоянная вакуума, равная 4 • π • 10^–7 Гн/м;
μ – магнитная проницаемость вещества магнитопровода.
Момент начала насыщения материала магнитопровода соответствует прекращению монотонного увеличения индукции при повышении напряжённости поля, в результате чего все спины магнитных доменов будут ориентированы в одну сторону вдоль магнитного поля, что можно визуально наблюдать по загибу кривой петли гистерезиса. Также нам может быть интересна ширина петли гистерезиса, так как она соответствует величине потерь в магнитопроводе. Чем уже петля гистерезиса, тем потери меньше.
Таким образом, мы определители три важнейших параметра петли гистерезиса магнитопровода – магнитную проницаемость, индукцию насыщения и напряжённость поля. Эти сведения позволяют обоснованно выбрать магнитопровод для конкретного применения, даже если его маркировка была стёрта, а сведения о нём утрачены.

Литература

1. Браун М. Источники питания. Расчёт и конструирование.: Пер. с англ. – К.: «МК-Пресс», 2005. – 288 с., ил. (Brown Marty. Power supply cookbook. Second edition. – Elsever science, 2001)
2. Электрические измерения (с лабораторными работами): Учебник для техникумов / Р. М. Демидова-Панферова, В. Н. Малиновский, В. С. Попов и др.: Под ред. В. Н. Малиновского. – М.: Энергоиздат, 1983. – 392 с., ил.

_________________
Чем уже кругозор, меньше знаний и самонадеяннее, тем категоричнее суждения и ничтожнее вещающий.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Инвертор Лисова и его модификации
СообщениеДобавлено: 12 май 2011, 12:47 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 авг 2010, 04:49
Сообщений: 176
Откуда: г. Псков
Евгений, большое спасибо за эту информацию.
Но, к сожалению, у моего осциллографа нет отдельных входов на пластины.
А Браун у меня есть, только я его "от корки до корки" не читал.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Инвертор Лисова и его модификации
СообщениеДобавлено: 14 май 2011, 07:12 
Не в сети

Зарегистрирован: 29 авг 2010, 09:13
Сообщений: 94
Откуда: г.Чернигов
Цитата:
Да и здесь оценка витков и напряжения – не самый главный показатель. Главное – индуктивность (материал сердечника) плюс количество «железа» в ТГР, не последние нужны характеристики.

Нашел вот такой калькулятор для расчета ТРГ
http://bsvi.ru/raschet-i-primenenie-gdt/


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Инвертор Лисова и его модификации
СообщениеДобавлено: 14 май 2011, 13:20 
Не в сети

Зарегистрирован: 30 июл 2010, 16:32
Сообщений: 29
Starichok писал(а):
Но, к сожалению, у моего осциллографа нет отдельных входов на пластины.


А вход для внешней синхронизации у вашего осциллографа есть?

Блин!
Что я несу!
Старичок, прошу пардону.
Исправляю вопрос: а вход для внешней развёртки у вашего осциллографа есть?


Последний раз редактировалось Andron55 14 май 2011, 23:39, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Инвертор Лисова и его модификации
СообщениеДобавлено: 14 май 2011, 13:28 
Не в сети

Зарегистрирован: 30 июл 2010, 16:32
Сообщений: 29
moskatov писал(а):
Используя неизвестно какой материал магнитопровода можно получить неожиданный результат.

Такой результат говорит о несовершенстве Вашей лабораторной установки, и не более.
Реальные петли так не загогуливаются.

И ещё.
На первом фото петля также имеет не свойственную ей траекторию.
В области насыщения верх и низ поменялись местами.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Инвертор Лисова и его модификации
СообщениеДобавлено: 14 май 2011, 13:57 
Не в сети

Зарегистрирован: 30 июл 2010, 16:32
Сообщений: 29
moskatov писал(а):
Методика и описание измерительной установки.

По сути, методика верная, пользуется в лабораторных кругах популярностью уже не один десяток лет. Однако, Евгений, Вы нам не рассказали, как правильно измерить B и H с помощью осциллографа. Ведь то, что Вы нам рассказали, совсем не то, что надо для измерения этих параметров.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Инвертор Лисова и его модификации
СообщениеДобавлено: 14 май 2011, 19:20 
Не в сети
Администратор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 21 июн 2010, 19:53
Сообщений: 493
Откуда: Россия, Ростовская область, город Таганрог
Вложение:
Комментарий к файлу: Петля гистерезиса
Fig-1.jpg
Fig-1.jpg [ 187.95 Кб | Просмотров: 77 ]

Вложение:
Комментарий к файлу: Петля гистерезиса
Fig-2.jpg
Fig-2.jpg [ 170.8 Кб | Просмотров: 71 ]

Andron55 писал(а):
На первом фото петля также имеет не свойственную ей траекторию. В области насыщения верх и низ поменялись местами.

Вот ещё петли с несвойственными траекториями.

Вложение:
Комментарий к файлу: Перенасыщение
Fig-3.jpg
Fig-3.jpg [ 178.82 Кб | Просмотров: 64 ]

Вложение:
Комментарий к файлу: Перенасыщение
Fig-4.jpg
Fig-4.jpg [ 190.03 Кб | Просмотров: 75 ]

Andron55 писал(а):
Однако, Евгений, Вы нам не рассказали, как правильно измерить B и H с помощью осциллографа. Ведь то, что Вы нам рассказали, совсем не то, что надо для измерения этих параметров.

Мне интересно узнать от Вас как правильно, по Вашему мнению, измерить B и H с помощью осциллографа. Мне, судя по статусу, не только рассказывать, но и знать это пока не положено :) :
Andron55 писал(а):
...знаю точно, что курс по электричеству он пока ещё осваивает.
И это хорошо!
Знание - сила!
Я бы добавил: сила любознательных, но практикующих эти знания людей.

_________________
Чем уже кругозор, меньше знаний и самонадеяннее, тем категоричнее суждения и ничтожнее вещающий.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Инвертор Лисова и его модификации
СообщениеДобавлено: 14 май 2011, 20:32 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 15 авг 2010, 04:49
Сообщений: 176
Откуда: г. Псков
А перенасыщение - это как? Это что?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 53 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Вы можете создать форум бесплатно PHPBB3 на Getbb.Ru, Также возможно сделать готовый форум PHPBB2 на Mybb2.ru
Русская поддержка phpBB
Copyright © Aiwan. Kolobok smiles