Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Dławiki własnej konstrukcji - czyli wiedzieć jak

26 Kwi 2005 17:35 17172 26
  • Poziom 31  
    Keywords: dławik, dławiki, nawinąć, nawinac, nawinięcie, toroidalne, powietrzne, bezrdzeniowe, ferrytowe, żelaznym, rdzeniem, obliczenia, obliczanie

    Post ten powstał z myślą o wszystkich, którzy nawijają własnoręcznie dławiki do swoich nie tylko konstrukcji. Pora zebrać wszystko w jednym miejscu, zatem wszelkie informacje w tej materii proszę umieszczać w tym miejscu. Skorzystamy na tym wszyscy. Niech będzie to swoisty przewodnik po nawijaniu dławików.

    Porada 1: przedmiot: dławik toroidalny na prąd co najmniej 5A o indukcyjności 150uH (+- 10%).
    Zgodnie z opisem w EP7/96 s. 53 (Warsztatowy zasilacz impulsowy (na L4960)) "należy wziąć rdzeń ferrytowy typu RP25x16x3,5 z materiału F-82 i nawinąć na nim 40 zwojów drutem DNE (fi)1,2mm." Efekt - w moim przypadku tragedia, stabilizator poleciał z dymem. Do dziś...
    Dorwałem się właśnie do miernika z pomiarem indukcji (5% błąd) i stwierdziłem, że nawinięty w ten sposób dławik ma nie 150uH, ale 3,65mH !! (20 razy więcej). Należało zatem zmniejszyć ilość zwojów z 40 na 8,5. W takim wykonaniu dławik ma wreszcie około 160uH.
    Przyczyna: prawdopodobnie rdzeń jest wykonany z innego materiału o znacznie większej przenikalności magnetycznej. Jednakże sprzedawca solennie zapewniał, że jest to F-82...
    Rozwiązanie: Nigdy nie wierzyć sprzedawcy (szczególnie na giełdzie) i po nawinięciu zawsze sprawdzić indukcyjność. Mierniki z czymś takim nie są tanie, ale można zrobić LINK: Przystawkę do pomiaru indukcyjności. Mowa o tej pierwszej z układem 74HC132. Nie jest to rewelacja, ale przy dobrym wyregulowaniu wskazania niewiele się różnią od multimetru. Dzięki niej stwierdziłem istnienie problemu, po czym nareszcie dopracowałem uzwojenie.

    Przydałoby się trochę teorii na temat nawijania dławików na rdzeniach ferrytowych toroidalnych. Przeszukałem swoje książki, lecz nic nie znalazłem.

    Przydałoby się też coś na temat rozpoznawiania materiałów stosowanych do wykonywania rdzeni. Choć to raczej pobożne życzenie (wiele materiałów wygląda identycznie). A może prosty test - nawinąć jeden zwój, no dwa, wyliczyć teoretycznie indukcyjność, zmierzyć ją i z niej wyprowadzić przybliżoną przenikalność?

    Pozdrawiam.

    PS. Mam nadzieję, że temat będzie rozwojowy.
  • Poziom 17  
    Witam, ja również stanąłem niedawno przed potrzebą, a także chęcią zgłębienia tajników wszelkiego typu zasilaczy impulsowych, co nierozerwalnie łączy się z kwestiami indukcyjności i innych pojęć tyczących magnetyzmu.
    Okazało się, że mimo ukończenia kilku szkół temat nie jest mi dogłębnie znany, czy to z braków w edukacji, czy tez powierzchowności owej...

    W każdym razie poczytawszy nieco tu i ówdzie zrobiłem tak mały arkusik w excelu, który pomaga obliczyć parametry cewki na rdzeniu pierścieniowym, a także pomaga w pomiarze i oszacowaniu jej wartości za pomocą metody technicznej - generator i pomiar napięć.

    To tak na dobry początek, a na forum jest co najmniej kilku fachowców w tej materii i może oni również wspomogą nas swoją wiedzą w tym temacie.

    Pozdrawiam

    Artur G.
  • Poziom 42  
    Drodzy moi,

    Sprawa nie jest tak prosta, jakby się wydawało. Rdzenie toroidalne są najupierdliwsze na świecie, niestety.

    1. Materiał:
    ferryty z zasady nie nadają się do dławików mocy (mowa o rdzeniach toroidalnych!) - mają za duży współczynnik AL i zbyt łatwo się nasycają,

    rdzenie proszkowe - AL przyzwoite - w okolicach kilkudziesięciu zazwyczaj; podstawowa wada - jeśli pulsacja prądu będzie za duża, to rdzeń się usmaży,

    rdzenie tlenkowe - ich opis spotkałem jedynie na stronie firmy Feryster - podobne do proszkowych ale ze znacznie mniejszymi stratami przemagnesowywania.

    2. Mamy rdzeń z własciwego materiału (czyli proszkowy albo tlenkowy) ale nie znamy jego parametrów:

    o ile jeszcze wyznaczenie współczynnika AL jest stosunkowo proste - nawijamy 10 zwojów, mierzymy indukcyjność i otrzymany wynik po przeliczeniu na nH (nanohenry) dzielimy przez 100 - to gorzej z wyznaczeniem prądu nasycenia.
    Najprościej kupić zestaw AVT2382 i z pomocą oscyloskopu wyznaczyć prąd nasycenia.


    Z powyższych powodów unikam samodzielnego wykonywania dławików mocy i albo je po prostu kupuję (na przykład dławiki uniwersalne seriii DPU w TME) albo nawijam dławiki na ferrytowych rdzeniach kształtowych ze szczeliną z pomocą strony: http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps_e/l_smps_in_e.html - w bardzo prosty sposób uzyskuje dane potrzebnego rdzenia dla żądanej indukcyjności i prądu. Uwaga - kulumna Ident. podaje wielkość szczeliny.

    RoMan
  • Specjalista elektronik
    Ferryty czasem są znakowane - albo napisem, albo kolorową kropką;
    problem w tym, że trzeba wiedzieć, jakiego producenta jest ten ferryt,
    i jeszcze móc znaleźć jakiś katalog z opisem tego koloru czy napisu.

    Dla rdzeni POLFER (jakby ktoś jeszcze takie miał):
    szary - U11, u=10
    pomarańczowy - U31, u=30
    jasnoniebieski - F24, u=24
    granatowy - F81, u=80
    fioletowy - F82, u=80
    zielony - F201, u=220
    brązowy - F302, u=250
    biały - F605, u=600
    czerwony - F1001, u=1500
    żółty - F2001, u=2200
    seledynowy - F3001, u=3500
    różowy - F5001, u=5000
  • Poziom 11  
    Witam!
    Jaki rdzeń i jakiego przekroju musiałbym zastosować aby nawinąć dławik wyjściowy do spawarki ok 160A (mig/mag)

    Pozdrawiam
  • Poziom 12  
    Witam
    Mam również pytanie do fachowców,mam rdzeń dwukolumnowy i chciałem zrobić na nim dławik do spawarki a taki dławik ma mieć szczeline powietrzną czy ta szczelina ma być na jednej kolumnie czy na obu.Rdzeń jest z blach transformatorowych a uzwojenie chcę dać na jednej kolumnie.B.proszę o radę
  • Specjalista elektronik
    Lepiej nawinąć na obu kolumnach - ta sama ilość zwojów wyjdzie z mniejszej ilości drutu, mniejszy będzie opór,
    a indukcyjność ta sama. Szczelinę lepiej (i chyba wygodniej - łatwiejsza regulacja) robić na dwu kolumnach,
    ze względu na pole magnetyczne na zewnątrz - z jednej szczeliny będzie wielokrotnie większe.

    A tak wracając do wcześniejszych zagadnień:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=650607#650607
    - jest tam wzór na obliczanie dławika bez rdzenia z dokładnością 1%;
    jak wyznaczyć AL rdzenia napisał w tym temacie -RoMan-; wyznaczanie indukcji nasycenia nie jest trudne, jeśli nawinie się
    wystarczającą ilość zwojów - wystarczy puścić na tyle duży prąd, żeby napięcie w drugim uzwojeniu przestało rosnąć, i wtedy
    ta wartość napięcia odpowiada indukcji nasycenia; potrzebne jest raczej określenie, przy jakiej indukcji zależność indukcji
    od prądu zaczyna istotnie różnić się od liniowej - do tego trezeba zrobić pomiar w kilku punktach, narysować wykres... nie
    potrzeba do tego zaawansowanych przyrządów, wystarczy dobrze wyskalowany woltomierz napięcia zmiennego.
    Trzeba tylko wziąć pod uwagę to, że rdzeń nie nasyca się cały naraz, tylko najpierw tam, gdzie jest najsilniejsze pole.
    W przypadku rdzenie toroidalnego to się łatwo oblicza, wystarczą do tego wzory z lekcji fizyki ze szkoły średniej.
  • Poziom 40  
    niestety wyznaczenie nasycenia dlawikow na duze prady jest bardzo trudne.
    Jesli chcemy dlawik na prad wiekszy od 10A to bardzo trudno bedzie to zmierzyc bo wymaga to "wpuszczenia" w dlawik tak duzego pradu i obserwacji na oscyloskopie efektu nasycenia. Po odlaczeniu pradu dlawik "odda" swoja energie w postaci impulsu napiecia ktory trzeba stlumic. Jesli prady, napiecia i indukcyjnosc beda duze to oddawana energia bedzie ogromna.
    Jesli dlawik jest na rdzeniu o malej wartosci AL to okreslenie nasycenia bedzie dosc trudne bo nasycenie to takie "znikniecie" rdzenia. Czyli pozostanie indukcyjnosc samej cewki powietrznej ktora moze byc tylko kilka razy mniejsza. Do tego dochodzi spora rezystancja ktora tez ograniczy prad maksymalny.
    W zasilaczach gdzie na wyjsciu pracuje dlawik mozna w szereg z nim wpiac maly rezystor i obciazajac zasilacz obserwowac trojkatny przebieg pradu. Nasycanie bedzie powodowac wzrost pradu na wierzcholkach trojkata.
    W praktyce rdzenia proszkowego nie da sie (bardzo trudno) nasycic ale znaczenie latwiej go ugotowac i to jest raczej kryterium doboru dlawika z tego typu rdzeniem.

    Z elementami indukcyjnymi jest sporo klopotow, czytanie teorii to tylko bol glowy. Prosciej jest sie skupic na konkretnych rozwiazaniach ukladowych. Porozbierac troche zasilaczy i popatrzec co w nich siedzi, pozbierac rozne dlawiki. A przy okazji sprobowac je zastosowac w danym zasilaczu.
  • Poziom 12  
    _jta_ wielkie dzięki za szybką i wyczerpującą odpowiedz.
  • Poziom 12  
    Witam.

    Jeżeli chodzi o elementy indukcyjne, to jestem ciemny jak tabaka...

    Chcę zbudować przetwornice boost i buck-boost, mam kilka rdzeni proszkowych ze spalonych zasilaczy pc-towych , ale mam taki problem:

    Czy można wyznaczyć prąd nasycenia rdzenia toroidalnego bez użycia oscyloskopu? (nie posiadam takiego)

    Inaczej:
    Jak nawinę dławik na rdzeniu toroidalnym (wyznaczyłem AL), o określonej indukcyjności, to jak mogę określić prąd nasycenia?

    Znalazłem ten adres:
    http://www.amg.gda.pl/~gred/ele/faqcewki.html
    i wzór: Imax = ( B * Ae )/( N * AL ),
    tylko nie wiem, skąd wziąć Ae i B - nie znam materiału.
    Gdzieś widziałem Ae przy rdzeniach, ale nie mogłem dojść, jak te wartości są obliczona (chyba Feryster).


    Przekopałem już chyba całe forum/"google" i nie znalazłem nic, co mogło mi pomóc/co zrozumiałem...

    (jeżeli _jta_ napisał wyżej jak to się robi, to ja nie rozumiem :cry: )

    Pozdrawiam
  • Poziom 17  
    Witam, nie chcę zakładać nowego postu, ponieważ sprawa dotyczy budowy dławików.

    Mam rdzeń dwukolumnowy i chcę nawinąć dławik do spawarki. Przekrój rdzenia to 20cm^ i muszę nawinąć 20 zwojów /po 10 na każdą cewkę/.
    Mam pytanie do praktyków - jak nawinąć i połączyć obydwie cewki tego dławika?


    Pozdrawiam Piotr36
  • Specjalista elektronik
    W spawarce zwykle są spore prądy, w związku z tym są kwestie: (1) czy się da i jak można zapewnić wystarczające chłodzenie cewek, i (2) czy się da uniknąć nasycenia rdzenia i jak to zrobić. Obie wymagają obliczeń, a do nich są potrzebne dane, których Piotr36 nie podał.
  • Poziom 17  
    _jta_ napisał:
    W spawarce zwykle są spore prądy, w związku z tym są kwestie: (1) czy się da i jak można zapewnić wystarczające chłodzenie cewek, i (2) czy się da uniknąć nasycenia rdzenia i jak to zrobić. Obie wymagają obliczeń, a do nich są potrzebne dane, których Piotr36 nie podał.


    Witam,
    1 da się nawinąć, a chłodzenie zapewniają dwa wentylatory,
    2 rdzeń się nie nasyci, ponieważ ma szczelinę 3mm (praktyka robi swoje)
    Obliczenia w tym przypadku są zbędne, bo potrzebne informacje pochodzą z wątków Elektrody oraz praktyki i doświadczeń innych.

    Pytanie dotyczyło sposobu nawinięcia, a nie obliczeń :D

    Pozdrawiam Piotr36
  • Poziom 9  
    Dzień dobry!

    Mam kilka rdzeni toroidalnych wymontowanych z zasilaczy PC(proszkowe?).
    Chciałem wyznaczyć ich stałe AL, a miałem ostatnio możliwość skorzystania z miernika indukcyjności (duży kombajn HP).
    Mierzyłem indukcyjności poszczególnych dławików dla dwóch częstotliwości f=100Hz i 50kHz. Indukcyjności przy tej drugiej częstotliwości były dwukrotnie większe.

    Co jest przyczyną tych różnic?

    Dodam, że mierzyłem także indukcyjność cewki na rdzeniu ferrytowym bez szczeliny i wyniki dla tych dwóch częstotliwości były niemalże identyczne
  • Poziom 29  
    Przy 50kHz sam rdzeń proszkowy jest już jak zwarty zwój.
  • Specjalista elektronik
    ? Zasilacze z PC chyba pracują na 50kHz. A co nowsze może i na większych częstotliwościach.

    Aha, mylnie odczytałem częstotliwości pomiaru - myślałem, że to 100kHz i 50kHz. Wyższa zmierzona indukcyjność przy wyższej częstotliwości oznacza zbliżanie się do rezonansu - pewnie jest około 70kHz.
  • Poziom 9  
    Dziękuje za odpowiedź!

    Czyli mam brać pod uwagę tę mniejszą wartość indukcyjności?
    Zapomniałem wspomnieć, że to toroidy z dławików wyjściowych.
    Głupie pytania, ale jestem raczkujący w tej dziedzinie.
  • Poziom 15  
    @Kamil_091
    Zakładam że ten "duży kombajn HP" to analizator impedancji. On nie mierzy konkretnie indukcyjności lub pojemności tylko jakąś wypadkową impedancję tego, co mu podłączysz do wejścia. Każdy dławik posiada elementy pasożytnicze i jego schemat zastępczy wygląda np. tak:

    Dławiki własnej konstrukcji - czyli wiedzieć jak

    Impedancja tego obwodu ma charakter indukcyjny dla niższych częstotliwości (prąd płynie w większości w gałęzi z indukcyjnością) oraz pojemnościowy dla wyższych częstotliwości (prąd zaczyna płynąć w gałęzi z kondensatorem). A biedny analizator impedancji "myśli", że to co mierzy to czysta indukcyjność szeregowo z rezystancją (jeśli wybrałeś pomiar indukcyjności) lub czysta pojemność szeregowo z rezystancją (jeśli wybrałeś pomiar pojemności). W efekcie wraz z częstotliwością zmienia się zmierzona "indukcyjność" co jest oczywiście bez sensu.

    Jak wykonać pomiar w miarę prawidłowo?
    Zmierz sobie impedancję w dość szerokim zakresie częstotliwości. Dostaniesz krzywą impedancji obwodu rezonansowego z charakterystycznym pikiem. Odczytaj częstotliwość po lewej stronie piku, dla której krzywa impedancji jest w miarę pozioma, jeszcze nie rośnie - tutaj Twój dławik ma charakter prawie czysto indukcyjny. Następnie zanotuj "minimum" na krzywej impedancji po prawej stronie piku - tutaj Twój dławik ma charakter pojemnościowy. Teraz możesz wykonać pomiar indukcyjności i wziąć wynik dla częstotliwości, którą zapisałeś wcześniej. Podobnie z pojemnością, która będzie zmierzoną pojemnością pasożytniczą Twojego dławika.
  • Specjalista elektronik
    Do wyliczenia wartości 3 elementów schematu zastępczego powinny wystarczyć 3 zmierzone wartości... oczywiście można zmierzyć więcej, żeby mieć jakiś sprawdzian, czy model jest sensowny.

    Nie wiem, dla jakich częstotliwości można wykonywać pomiary, Oporność szeregową można wyznaczyć przez pomiar oporu prądem stałym. Powyżej rezonansu powinna być reaktancja pojemnościowa - przydałby się jej pomiar. Pewnie poniżej 2kHz indukcyjność jest stała z dokładnością do 0.1% - jak można zmierzyć dla 100Hz, 1kHz, i 2kHz, to by się to sprawdziło. Najwięcej powiedzą pomiary w pobliżu rezonansu, może dałoby się 30kHz, 50kHz, 70kHz, 100kHz? I dobrze byłoby mierzyć całą impedancję - czyli i reaktancję i rezystancję.
  • Poziom 15  
    _jta_ napisał:
    Najwięcej powiedzą pomiary w pobliżu rezonansu


    Co masz na myśli?
  • Poziom 29  
    Żeby dławik o indukcyjności 100uH (tyle mniej więcej mają dławiki wyjściowe w tego typu zasilaczach) miał rezonans własny przy częstotliwości 70kHz, musiałby mieć pojemność pasożytniczą ok. 50nF, co jest zupełnie nierealne.