Как да се изчисли ядрото на индуктор
Електрически заваряване. Как да се изчисли ядрото на индуктор
Необходим елемент на преобразувател DC-DC е задушаване.
Целта на този раздел, без да се отклонява от курса по физика в училище, на метода за изчисляване на най-често срещаните газта - газ, работещи с намагнитването. За да започнете, ние считаме, че за постоянен ток с ниско пулсации влива в индуктор намотка.
Намотката на дросела обикновено е напълно покрива основната кутия. Поради това, знаейки, големината на ток и Й на плътността на тока (A / mm2) в ликвидация и ядро прозорец зона Така (cm2) и съотношението на запълването й Co .. Можете да определите максималния брой завои. който може да бъде поставен в основната кутия:
Поток дросел бобина може да се определи, ако е известна намотки, максималната индукция Bm (Т) ядро напречно сечение Sc (cm2) и коефициент на запълване Km:
Заместването (18,10) на (18,11), ние получаваме:
От (18.12) и (18.13), ще видим на смукача индуктивност:
От формула индуктивност лесно размери на основата, която ще се постигне желаното дросел индуктивност:
За да изберете стойности, J, Kc. Ко да използвате таблицата за ориентиране. 18.5. В този случай, общ капацитет от sonobuoy може да се приравни към 1,25 • Sc Sc.
За алуминиеви телове, плътността на тока трябва да се намали от 1.6 пъти.
Внимание! За да се избегне ядро насищане реактор трябва да немагнитен празнина.
Ние вярваме, че, в сравнение с основната немагнитни празнина индуктор е перфектен магнитен проводник и всички ампернавивките на намотката се прилага за немагнитни пропастта. Дългият немагнитен разликата, индуцирането на промените основните от почти нула до Bm.
Немагнитен дължина празнина в известни ампернавивките може да бъде определена от формулата:
От (18,10), (18,13) и (18,17) извличане на формула за намиране на индуктор:
Често ние виждаме, че се задавя със стоманена сърцевина, използвани в инверторни източници на енергия при по-висока честота, отколкото би било допустимо за тях. Възможно е да се намери разумно обяснение.
Загубите в сърцевината желязо на трансформатора са дефинирани по формулата:
където PC - загуба в сърцевината; Руд - специфични загуби за даден материал в даден максимални стойности Vu индукция и честота Fy синусоидална магнитна индукция; Gc - тегло на сърцевината; Bm - максималната плътност на потока в сърцевината; # 945; и # 946; - изпълнение честота.
люлка трансформатор индукция достигне два пъти максималната индукция (промени индукция от -Vm до + Bm) Bm. И в дросела дори в прекъснат режим на ток, големината не надвишава стойността Bm (индукция варира от 0 до Bm). Това означава, че за газта формула може да бъде пренаписана в следната форма:
# 916; Б - обхват на ядро индукция реактор.
От формула следва, че загубата на ядрото се увеличава с увеличаване на степента на индукция # 916; В и с увеличаване на работна честота F на. Въпреки това, ако все по-често, ще се намали обхвата на индукция, загубата не се увеличава.
Следователно можем да определите максимална индукция люлка до по-висока работна честота:
Да разгледаме практически примери за изчисляване на педала на газта.
изчисляване на газта № Пример 1
Да предположим, че ние изграждаме регулиран източник на захранване. Източникът се захранва от монофазен 220 V, 50 Hz. Регулиране на заваръчния ток диапазон от Imin = 50 Imax = А до 150 А се извършва с помощта на тиристорен изправител.
Периодичността натоварване LD = 40%. За да не дъга починал в паузите напрежение с минимален ток и максимален ъгъл регламент изисква, че токът да не пада под Ist = 10 А.
От това можем да се определи минималната индуктор:
Дроселната ще се разклаща в W-образна сърцевина от стомана 3411 (E310).
Ние считаме, общия размер на ядрото:
ShL40h80 две ядра могат да бъдат използвани за газта (Sc = 32 cm2, така = 40 cm2).
Определете броя на криволичещи завои:
Ликвидацията се извършва тел напречно сечение:
Определя дължината на немагнитен празнина:
За определяне на получения индуктивност:
Резултатът може да се счита за задоволително, въпреки факта, че малко по-ниска е необходимо в резултат на индукция.
Изчисляване Пример 2 газта №
Както е описано в първия пример, е необходимо най-вече на газ за поддържане на тока в паузите, причинени от работа на токоизправител (управлявани или неуправляван). При липса на пауза в педала на газта не е голяма нужда.
Следователно, ние може значително да намали размера на педала на газта, ако го нелинейна насищаемо направи. Д. Когато ток в индуктор ток долу дросела на насищане 1nap има значителен индуктивност достатъчно за поддържане на тока в паузите, и когато токът става по-голям от газта Inas деактивира, т.е.. Сърцевина К. му се насища.
Ние изчисляваме нелинейна две навиване на насищане, дросел за заварчик с тиристорно управление. Основната първичната намотка на дросела на насищане трябва да има индуктивност на 0.3 тН и допълнително вторичната намотка - 7.5 МЗ.
Максималната първичния ток е I1 = 180, вторичен - I2 = 13 активната зона на реактора трябва да влезе в насищане при първичната намотка ток надвишава Inas = 132 А.
Предварително се смята, че първата намотка на дросела ще бъде закрита с алуминиева, а вторичната - мед. Преди това, ние установихме, че в DC = 20% мед JCu допустима плътност на тока = 8А / mm2.
Тъй като алуминий е по-висока в сравнение със съпротивление на мед, е необходимо да се изберат плътността на тока е 1.6 пъти по-малко, отколкото за него, т. Е. JAL = 5 А / mm2.
Както е известно индуктор намотки, съотношението на трансформация на газта може да се намери чрез формулата:
Получените формули са валидни за предварително odnoobmotochnogo газта като минимална пулсиращ ток в намотките. За отчитане на разликата между актуалната консумация на ток и насищане текущата стойност на необходимата плътност на тока J се умножава по съотношението на насищане:
За да се причисли място в основната кутия за допълнителна намотка, размера на ядрото трябва да се умножават по коефициент:
Като основна за дросел изберете W-образна лента ядро стомана 3411 (E310). Чрез модифицирана формула (18.15) намираме:
ShL32h50 едно ядро може да се използва за да се понижи (Sc = 16 cm2, така = 26 cm2, Sc Така = 416 cm4).
Определяне на броя на навивките на първичната намотка на модифицирания формула (18,10):
Определяне на броя на навивките във вторичната намотка:
Първичната намотка е навита около проводник напречно сечение:
Вторичната намотка е навита около проводник напречно сечение:
Определя дължината на немагнитен празнина:
За да се определи получената индуктивност на първичната намотка индуктор:
Индуктивност получите повече, отколкото трябва. За да се получи желания индуктивност ще намали броя на първичните намотки на теглото = 18. Съответно, W2 = 90 завои и 5 = 2 mm.
изчисляване на газта № Пример 3
Ние изчисляваме индуктор L2 Erste. Максималната индуктор ток - 315 минимум -10 A.
пулсиращ ток в индуктор съответства на честотата на PWM честота fPWM и равен = 25 000 Hz.
Определяне на дроселовата параметри, необходими за да се осигури непрекъснатост на заваръчния ток. Фиг. 18.25 показва формата на ток в индуктор L2, съответстваща граница приемственост.
Фиг. 18.25. текущата форма, съответстваща на границата на приемственост
По време на отворено състояние ключ гауса ток в увеличението на индуктор от нула до максимална стойност. Освен това, по време на паузата, токът се намалява до нула. съществува опасност изход граница за непрекъснатост с минимална заваръчния ток ISV мин = 10 А и максимално входно напрежение гауса. Определяне на минималната дъга напрежение за заваръчен ток:
Ние дефинираме съотношението между амплитудата и средната текущата стойност на триъгълна форма. Средната стойност на функцията е интеграл от функцията, или да го кажем по-просто - зоната, ограничена от тази функция и линията на нула.
Площта на триъгълника се определя като продукт на височината на триъгълника на половината от дължината на основата:
Следователно, ние се намери връзката между средната амплитуда и текущата стойност:
Ако ключът е отворен, напрежението се прилага към педала на газта:
Токът през увеличава индуктор от 0 до Иа.
По време на пауза, за да задуши напрежение се прилага -Ud минути. и текущата него, е намален до 0.
Тъй като промяната в текущата () и в двата случая ще има същата големина, но с обратен знак,
Да приемем, като дросел сърцевина материал, ние предлагаме използването на електрически стоманен лист с дебелина 0.08 mm, която е с честота ФГ = 1000 Hz, в индукционна С = 1 Т и правоъгълна вълна напрежение има загуба Ру = 22 W / кг.
Честота стомана производителност # 945; = 1.4 и # 946; = 1.8. Намираме допустим обхват за индуциране честотата на 25000 Hz която ще осигури същото ниво на загуба на честотата на 1000 Hz:
Предопределят че индукцията в сърцевината за DC може да достигне стойности от B = 1.42 Т, плътността на тока J = 3,5 A / mm2, Ko = 0,35 и Kc = 0,10. Ние считаме, общия размер на ядрото:
Чрез подходящ размер ShL25h50 ядро (Sc = 12,5 см2, така = 16 cm2). Ядро размер SC Така = 12,5 • 16 = 200 cm4.
Определяне на броя на навивките:
Прекратяване е медна шина сечение:
Ние дефинираме немагнитен празнина:
За определяне на получения индуктивност:
Сега се уверете, че в обхвата на висока честота вълна от индукция на не надвишава # 916; В = 0,16 Тесла.
Максимална индукция почистване ядро дросел настъпва при максимално входно напрежение Uin макс = 80 V и пулса мито г = 0,5, и могат да бъдат открити по формулата:
който не превишава допустимата стойност.