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

Pomiar indukcyjności, rdzenie proszkowe

Ormomis 16 Sie 2017 15:33 840 12
  • #1 16 Sie 2017 15:33
    Ormomis
    Poziom 2  

    Dzień dobry.
    Piszę w sprawie miernika dławików, który staram się wykonać. Dławiki, które mierzę wykorzystywać będę w przetwornicy i chciałbym mieć informacje o tym do jakiego prądu mogę je używać aby się nie nasyciły i nie straciły swojej zamierzonej indukcyjności.


    Stanowisko pomiarowe składa się z układu przedstawionego na obrazku poniżej. Dołączony do niego jest zasilacz laboratoryjny 30V 3A oraz generator sygnałów prostokątnych. Tranzystor działa jako klucz otwierając i zamykając obwód w którym płynie prąd cewki. Na rezystorze R2 o wartości 1 ohm mierzę napięcie za pomocą oscyloskopu z czego łatwo można wyznaczyć prąd płynący przez cewkę. Ze wzoru L=Vzasilania/(di/dt) staram się obliczyć indukcyjność a prąd nasycenia odczytywać z załamania charakterystyki.

    O ile dławiki z rdzeniem ferrytowym można zmierzyć z niewielkim błędem tak dla tych z rdzeniem z proszkowego żelaza indukcyjność wychodzi zazwyczja 2 razy większa niż wskazuje to multimetr. Screen’y z oscyloskopu załączam poniżej.

    Nie rozumiem dlaczego dla tych rdzeni wartości ciężko zmierzyć. Czy spotkał się ktoś kiedyś z taką sytuacją? Jakieś rady do tego?

    0 12
  • #3 16 Sie 2017 18:45
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    https://www.mag-inc.com/Design/Design-Guides/Inductor-Design-with-Magnetics-Powder-Cores

    Możesz też poszukać materiałów na:
    http://feryster.pl/polski/produkcja.php?lang=pl


    Jeśli chcesz badać empirycznie to można zbudować stanowisko falownika + autotransformatora oraz przekładnika prądowego. Nawijając testowe uzwojenie, ustalając częstotliwość pracy oraz podnosząc napięcie przy okazji badając kształt prądu (lub zawartość harmonicznych) można ustalić punkt pracy dławików oraz transformatorów.

    Ogólnie dla dławików obliczenia teoretyczne wystarczały jak do tej pory w moim przypadku.

    0
  • #4 16 Sie 2017 19:30
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Ormomis napisał:
    Stanowisko pomiarowe składa się z układu przedstawionego na obrazku poniżej.
    Ormomis napisał:
    Screen’y z oscyloskopu załączam poniżej.

    Ja tu żadnych nie widzę, pokaż schemat, jak rozpraszasz energie zgromadzoną w rdzeniu? czy masz pewniść że w kolejnym cyklu prąd narasta od zera?

    Cytat:
    Jeśli chcesz badać empirycznie to można zbudować stanowisko falownika + autotransformatora oraz przekładnika prądowego. Nawijając testowe uzwojenie, ustalając częstotliwość pracy oraz podnosząc napięcie przy okazji badając kształt prądu (lub zawartość harmonicznych) można ustalić punkt pracy dławików oraz transformatorów.
    Zauważyłeś że autor stosuje metodę prostszą, tańszą i dokładniejszą?

    0
  • #5 16 Sie 2017 19:37
    Ormomis
    Poziom 2  

    Rzeczywiście, załączniki się nie dodały :( Spróbuję je dodać. Tak, energia powinna zostać rozproszona na rezystorze 20ohm. Impuls który otwiera bramkę ma tylko 40us przy gdy cały okres trwa 1ms. W przypadku na screenie impuls jest trochę dłuższy aby pokazać szerszą charakterystykę. Ogólnie pomiaru dokonuje się tak, że zaczyna się od wypełnienia ~0% i stopniowo zwiększa aż uzyska się wyraźny punkt nasycenia. Przy rdzeniach ferrytowych punkt ten jest bardzo wyraźny. Przy proszkowych jest to łagodny łuk.

    Nie rozumiem za bardzo jakie właściwości, jaka fizyka stoi za tym że na jednym typie rdzeni pomiary wychodzą dosyć dokładnie a na drugim już nie.

    Obliczenia powinny się zgadzać gdy się nawinie dławik przy poprawnej pracy. Problem jest gdy zamkniemy taki dławik w ciasnej obudowie gdzie może się nagrzać przy prądach kilkunastoamperowych. Wraz z nagrzaniem parametry takiego dławika mogą polecieć łeb na szyje.

    0
  • #6 16 Sie 2017 21:52
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    A jeszcze dorzuć do tego materiały z taśm amorficznych :D

    Z materiałami magnetycznymi jest tak, że dobrze że się nagrzewają bo na początku polepsza to ich parametry, ale tylko do pewnego punktu, bo powyżej temperatury Curie, materiał nie ma właściwości magnetycznych.

    W sensie nie rozumiesz dlaczego na ferrytach się szybko nasyca a na proszkowych nie?

    0
  • #7 16 Sie 2017 23:19
    Ormomis
    Poziom 2  

    Różnica w nasyceniu wynika z tego że w proszkowych są "przerwy" tzn inna budowa rdzenia.

    Nie wiem tylko dlaczego przy tych samych warunkach indukcyjność wychodzi mi około 2 razy większa dla rdzeni proszkowych niż dla ferrytów. Nasycenie to tam narazie mnie nie interesuje. Na chwile obecną problemem jest właśnie indukcyjność. Nie wiem czy to jasno przekazuję czy tylko bełkoczę.

    L = Vzasilania /(di/dt)
    Dla ferrytów to działa prawie idealnie, dla proszkowych niezbyt.

    0
  • #8 16 Sie 2017 23:34
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    Ale rdzeń ferrytowy z szczeliną czy też bez szczeliny?

    Ogólnie to dławiki z szczeliną skupioną będą się różnić od obliczeń teoretycznych, gdyż przy nich dużo rzeczy się pomija.
    Polecam taki programik:
    http://www.femm.info/wiki/HomePage
    a tutaj przykład gdzie obliczenia teoretyczne uproszczone mają naprawdę spory błąd:
    http://www.femm.info/wiki/InductanceExample

    Ogólnie trochę Cię też nie rozumie gdyż piszesz że dla takich samych warunków wychodzi Tobie około 2 razy większa indukcyjność, ale indukcyjność zależy od gabarytów i kształtu rdzenia, więc warunki na pewno nie są takie same...

    0
  • #9 17 Sie 2017 10:10
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Indukcyjności takich samych cewek nawiniętych na różnych rdzeniach toroidalnych z ferrytu mogą się różnić o czynnik rzędu 1000, więc czynnik 2 między rdzeniem proszkowym i ferrytowym nic nie mówi - jakim ferrytowym z tego zakresu od 1 do 1000?

    Dla ferrytów to działa prawie idealnie, dla proszkowych niezbyt - to znaczy, co wychodzi dla proszkowych?

    Różnica w nasyceniu wynika z tego że w proszkowych są "przerwy" tzn inna budowa rdzenia. - przede wszystkim inny skład chemiczny, inna struktura krystaliczna.

    0
  • #10 17 Sie 2017 12:08
    Ormomis
    Poziom 2  

    _lazor_ napisał:
    Ogólnie trochę Cię też nie rozumie gdyż piszesz że dla takich samych warunków wychodzi Tobie około 2 razy większa indukcyjność, ale indukcyjność zależy od gabarytów i kształtu rdzenia, więc warunki na pewno nie są takie same...

    Pisząc te same warunki chodzi mi o to, że zasilanie jest stałe 30V a czas impulsu około 20-40 us.

    Dziękuję za program, spróbuję się nim pobawić.
    _jta_ napisał:
    Dla ferrytów to działa prawie idealnie, dla proszkowych niezbyt - to znaczy, co wychodzi dla proszkowych?

    Dla proszkowych indukcyjność wychodzi około 2 razy większa niż podaje producent.

    Na zdjęciu znajdują się elementy, do których próbuję się odnieść.
    Duży dławik ręcznie robiony, materiał N27 o indukcyjności teoretycznej 196uH z mojego miernika można odczytać ze ma około 194uH. Podobnie jest z czarnymi dławikami z wurth'a, producent podaje 100uH a z miernika około ~105uH.

    Dla tych toroidalnych właśnie występuje ten problem, że indukcyjność jest 2 razy większa niż podaje producent.

    0
  • #11 17 Sie 2017 12:43
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Dla proszkowych indukcyjność wychodzi około 2 razy większa niż podaje producent.

    Być może producent podaje dla innych warunków pomiaru. Zwykle w nocie katalogowej określa się i parametr, i warunki, w jakich się go mierzy.

    0
  • #12 17 Sie 2017 13:10
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    Jeśli badałeś te dławiki proszkowe które masz na powyższym zdjęciu to po pierwsze w nocie katalogowej jeden ma 0.5A Isat a drugi 1A Isat.

    Teraz zastanawiam się czy Ty wiesz co w ogóle robisz, zwłaszcza wygląda mi na to że mierząc 744137 po prostu patrzyłeś do noty z 744116.

    Dodatkowo powiedz mi jak ty przeprowadzasz obliczenia indukcyjności? Tylko mi nie pisz suchego wzoru różniczkowego, bo jest szansa że błędnie go interpretujesz i masz błędne wyniki.

    0
  • #13 17 Sie 2017 18:11
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Rdzenie proszkowe nie mają ostrego załamania charakterystyki przy nasyceniu, można powiedzieć że indukcyjność zależy od prądu w całym zakresie prądów.

    Przypuszczam że producent podał średnią indukcyjność przy dużych prądach, i przypadkiem jest ona dwukrotnie mniejsza od indukcyjności mierzonej blisko zera.


    Polecam https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2159109.html

    0