caxapa.ru :: Значит, средний ток дросселя - 30А. Прямоугольные импульсы напряжения на нём в самом тяжёлом режиме такие:

Nikolay_Po (26.08.2024 21:52, просмотров: 200) ответил pavel2000 на Родная частота несколько меньше - 60,5кГц. Имеет смысл чуток поднять?

Значит, средний ток дросселя - 30А. Прямоугольные импульсы напряжения на нём в самом тяжёлом режиме такие:

- 7.83мкс длительности, заряд напряжением 159.2В.

- 8.84мкс длительности разряд на напряжение 141.1В.

Если взять за целевую амплитуду пульсаций 30%, значит, пиковый ток пилы будет 30А*1.3=39А. Чтобы сохранить среднее 30А у пилы, дно пилы будет так же, только минус, 30%: 30А*0.7=21А.

Получается, что за время прямого хода, за 7.83мкс, ток в дросселе должен вырасти с 21А до 39А. То есть на 39А-21А=18А. Из формулы I=U*t/L, вычисляем индуктивность L=U*t/I.

L=159.2В*7.83мкс/18А=69.3мкГн.

Учитывая, что хотя размах тока на дросселе приличный, следует выбрать такую напряжённость поля (такой типоразмер сердечника и такое количество витков), чтобы при токе 30А индуктивность была не менее 69.3мкГн, а при токе 39А ещё не падала резко.

В общем, прикиньте, получится ли на имеющихся кольцах дроссель 69мкГн при токе до 39А. И какими, при этом, будут потери и перегрев.

Так же прикиньте, каким будет действующее значение тока пульсаций через конденсаторы фильтра (пила с размахом 18А). Сколько конденсаторов необходимо минимум?

Не рассчитывайте, что нагрузка поможет давить пульсации напряжения. Нет, считайте нагрузку источником (потребителем) тока. Может, для ЭМС, будет даже полезно добавить после конденсаторов фильтра, небольшой дроссель на стержне, для изоляции нагрузки от пульсаций ЗУ (если будет целесообразно).

С этой точки подумаем, куда можно двинутся дальше. Повышать ли частоту, повышать или снижать целевую амплитуду пульсаций?

Ответить

- Стыдно признаться, но я так и не доделал еще этот "проект". Но вот снова занялся им, надеюсь более активно. Вопрос - мотать дроссель моножилой диаметром 2.3мм или 3 отдельными проводниками с диаметром 1.25мм? Начал считать дроссель, так и не понял как родной дроссель работает в сварочном - наверное энергия также накапливается в индуктивности сварочных проводов. Родного маленького кольца точно не хватает. Планирую использовать уже купленное кольцо DT225-52B ( намотать на него pavel2000(237 знак., 13.11.2024 22:14, ссылка, ссылка)
  - 150градусов перегрев это смерть. Несколько параллельных проводников всегда лучше одного толстого. Сечение то же, а площадь охлаждения больше и скинэффект уменьшается. - Yurasvs(13.11.2024 23:44)
    - Литц еще и добротность моточных сильно увеличивает, с ним и 98% КПД бывает при обычных ПТ. Из стандартных есть 1000*0.01, толщиною в палец:-) нам ЛЭЛО 84*0.01 хватает. - Visitor(16.11.2024 09:50)
    - И очень активный обдув не поможет? Я не знаю, как калькулятору про него правильно сообщить. Про параллельные проводники - а если сечение разное, то что будет лучше - 3 свитых жилы диаметром 1.25 - суммарная площадь 4мм2, или одна жила 3.0мм, площадь 7мм2 ? 3 жилы за счет навивки будут занимать примерно такое же пространство. - pavel2000(14.11.2024 05:00)
      - Свивать не нужно, нужно просто вместе сложить. Обдув хорош при однослойной намотке, перегрев уменьшается раза в 3. Если слоев больше одного, тогда гораздо хуже. - Yurasvs(14.11.2024 09:23)
        
        Да, я хочу намотать только один слой. Что лучше взять - 3 жилы диаметром 1.25 - суммарная площадь 4мм2, или одна жила 3.0мм, площадь 7мм2? pavel2000(203 знак., 14.11.2024 12:16)
        
        Для дросселя в данном случае выгоднее будет толстый провод. Постоянная/медленно меняющаяся часть тока распределится равномерно по всей площади сечения провода и только переменная часть тока будет вытесняться на поверхность. - ЫЫyкпy(14.11.2024 13:58)
        
        Идеальной считается мотка шиной торцем, но с оснасткой не просто. - Visitor(16.11.2024 09:58)
        
        Но мотать тяжело будет. Точно сказать нельзя, что лучше, там много факторов влияет. Надо изготовить и так, и так и сравнить. У нас был дроссель 5 киловаттного ККМа, намотан проводом 2мм, грелся как утюг. Заменили на 2 провода по 1.4мм, температура упала градусов на 15. - Yurasvs(14.11.2024 15:05)
        
        Так это трансформатор или дроссель? В каком месте стоит, в каком режиме работает? Я уже нить потерял. Все параметры в студию. - Yurasvs(14.11.2024 13:34)
        
        В связи с переделкой сварочного аппарата в источник питания 140В 30А, перемотке подлежит два моточных изделия из сварочного аппарата. Топология - косой мост, прямоходовой преобразователь. Исходный дроссель: кольцо T157-26 – 40*24*15мм - 6 полных витков, однослойная плоская намотка в 4 жилы д2.0мм каждая. pavel2000(450 знак., 14.11.2024 15:33, ссылка)
        
        Надо померять амплитуду и частоту импульсов. подаваемых с выпрямительных диодов на дроссель в штатном режиме при средней нагрузке на сварочник. А также его выходное напряжение и ток. Тогда данные можно подставить в программу. - Yurasvs(14.11.2024 16:24)
        
        Создать среднюю нагрузку уже не очень возможно - условий для этого нет, да и дроссель снят. Амплитуда расчетно будет 100В - сетевое 220, 310 на конденсаторах, коэфф трансформации 3:1. Частота 60кГц. ШИМ UC3845, максимальный К=0.47. На шильдике указано: ПН 100%, 160А / 26,4В ; или ПН 70%, 250А / 30В. - pavel2000(14.11.2024 17:12)
        
        Если на входе дросселя 100В, как Вы собираетесь на выходе 140 получить? Или трансформатор косого моста тоже будет перематываться? - Yurasvs(15.11.2024 16:41)
        
        Конечно будет перематываться, я выше отвечал pavel2000(1 знак., 15.11.2024 21:31, ссылка)
        
        А почему 17 витков на вторичку трансформатора? Зачем такой большой размах на вторичке? Для дросселя выбранного клльца недостаточно, нужен бОльший размер. - Yurasvs(17.11.2024 13:44)
        
        Имеющаяся первичка - 15 витков, максимальное выходное - 140В, минимальное входное по постоянному напряжению примем 280В. ШИМ UC3845, максимальный K=0,47. 0.53*145В/0,47 = 163В надо приложить к дросселю. 163+145 = 310. 280В - 15витков, соответственно 310В - 17 витков. Про выбранного кольца недостаточно - почему? Активный обдув не поможет? - pavel2000(18.11.2024 19:30)
        
        Пробовали посчитать при заполнении 44.7%, выходном напряжении 140.65В и при вашем токе, какой будет перегрев на вашем кольце? Nikolay_Po(1 знак., 19.11.2024 08:53, ссылка)
        
        Сердечник T225-52B, 32 витка, перегрев 140С. Потери сердечник: 41Вт, потери медь: 12Вт. Если задать 31 виток - перегрев 145С, 30 витков - 152С. 32 витка получено так: 35мм внутренний диаметр окна, отступаем 3.1мм на диаметр провода, получаем окружность д32мм как окружность расположения витков. Её длина 100мм, делим на 3.1 получаем 32.25 витка виток к витку. Реальной намотки пока нет - жду медь, ну и пока рассчеты еще. - pavel2000(19.11.2024 09:57)
        
        По-моему, одно кольцо не проходит. По крайней мере в режиме зарядного устройства я бы такое не использовал. Перегрев большой. Юра говорит, раза в три обдув снижает перегрев. Если так, то, с обдувом, перегрев до 50 градусов будет. Может, и заработает. Но опасно. Нужен термодатчик на колце - для защиты от перегрева. Кольцо быстро деградирует при повышенной температуре. Nikolay_Po(116 знак., 19.11.2024 10:20)
        
        да, я понял уже что материал другой нужен, или два кольца последовательно соединять. Из доступного еще есть такие кольца TX39.9/24.1/14.5 Материал Kool Mu Индуктивность 81 нГн. Можете подсказать, какой аналог будет у микрометалса, подходящий для расчетов? Еще доступное TX39.9/24.1/14.5 Материал Kool Mu Индуктивность 168 нГн, но я так понимаю что оно тоже не подойдет. - pavel2000(19.11.2024 10:25)
        
        Где их брали? Паспорта есть? Обычно приводят зависимость потерь от размаха индукции. И можно по графику, зная ваши начальную и конечную точку индукции подмагниченного сердечника, рассчиать энергию потерь за один период. Не так удобно, как в программе, но мощность потерь сердечника, рассчитать получится достаточно точно. - Nikolay_Po(19.11.2024 10:30)
        
        да, неправильно подаю информацию... Это Magnetics 0077254A7 (168нГн) и Magnetics 0077083A7 (81нГн). pavel2000(92 знак., 19.11.2024 10:51 - 10:56, ссылка, ссылка)
        
        Прикиньте дроссель на паре таких колец. Сколько витков нужно, допустим, чтобы ток пульсировал от 21А до 39А? И определите пульсацию магнитной индукции при этих витках. Nikolay_Po(530 знак., 19.11.2024 10:56)
        
        PDF-ки на эти изделия короткие, но я открыл для себя pavel2000(35 знак., 19.11.2024 11:07, ссылка)
        
        Да, там на графике удельных потерь, по разности индукций, находите разность в ваттах на кубический сантиметр. Умножаете на кубические сантиметры используемого сердечника. И вуаля! Получаете мощность потерь. - Nikolay_Po(19.11.2024 11:15)
        
        Не, физику не обманешь - если надо хранить энергию - значит нужен объем. У тех колец характеристики не лучше, а с учетом много меньшего размера - они не подходят. Ради интереса перебрал разные варианты Т225 от микрометалса - T225-52B не самый неподходящий вариант в этом размере, я бы сказал, что он даже почти оптимальный. Ну, а с учетом доступности... ) Возможно, сказывается высокое напряжение в схеме, но при фиксированной частоте политика намотки, похоже, сводится к pavel2000(535 знак., 19.11.2024 21:36)
        
        Насчёт высокого напряжения. Тут не в высоком напряжении дело, а в высокой мощности. Напряжение как раз достаточно "удобное" для моточных изделий. И дело в относительно низкой частоте. Был бы это преобразователь на 150кГц и на феррите, всё было бы с литцендратом и компактнее. Nikolay_Po(217 знак., 19.11.2024 21:53)
        
        Физику не обманешь. Да. Для вашего непрерывного режима, нужны большие кольца. Больше, чем оно было бы в сварочном аппарате. Выводы касательно желательности "ухода в медь" - верны. Но моё мнение - безопаснее с точки зрения перегрева сердечника и удобнее в плане намотки - ограничиваться одним слоем. Если хорошо "уйти в железо", то и размах индукции снизится, и потери снизятся. Nikolay_Po(1035 знак., 19.11.2024 21:50)
        
        Мне вчера также напомнили, что у лака эмальпровода тоже есть ограничение по температуре, в частности для моего провода это 130С. - pavel2000(21.11.2024 09:31)
        
        Просьба прокомментировать расчет: pavel2000(1143 знак., 19.11.2024 21:14, ссылка)
        
        Эрстеды меня смутили, привык считать только в Си. Но ход мыслей верный, результат адекватен реальности. А перегрев определять - нужны эмпирические формулы для вашего обдува. В первом приближении, можете брать перегрев из расчёта Микрометалс для того же размера кольца и той же мощности. - Nikolay_Po(19.11.2024 21:39)
- Для пилы с размахом 20А RMS ток через емкость получается 5.8А. Навскидку предполагалось поставить 6 шт 820мкФ*200В JNE2D821M10002500400, по цене за ампер наиболее выгодный доступный вариант. Заявлено 1.8А RMS при 120Гц ( Для 60кГц надо умножать или делить на multiplier? Без учета коэффициента получается 10.8А. 5шт 1000мкФ JNE2D102M10003000400 дадут такие же суммарные емкость и допустимый ток, но на 25% дороже. Есть легкие сомнения, что эти характеристики реальны - в pavel2000(517 знак., 27.08.2024 07:52, ссылка)

Схемы, платы, компоненты