Menu English Ukrainian Rosyjski Strona główna

Bezpłatna biblioteka techniczna dla hobbystów i profesjonalistów Bezpłatna biblioteka techniczna


ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Elektryk

Spawanie elektryczne. Jak obliczyć dławik rdzenia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / sprzęt spawalniczy

Komentarze do artykułu Komentarze do artykułu

Niezbędnym elementem przetwornicy DC-DC jest przepustnica.

Celem tej sekcji, bez wychodzenia poza szkolny kurs fizyki, jest podanie metody obliczania najczęstszego dławika - dławika, który działa z odchyleniem. Na początek uważamy, że w uzwojeniu cewki indukcyjnej płynie prąd stały z lekkim tętnieniem.

Uzwojenie cewki zwykle całkowicie zajmuje okno rdzenia. Dlatego znając wielkość prądu I i gęstość prądu J (A / mm2) w uzwojeniu, a także obszar okna rdzenia So (cm2) i jego współczynnik wypełnienia Ko, jest to możliwe do ustalenia maksymalna liczba zwojów, które można umieścić w głównym oknie:

Połączenie topnika uzwojenia dławika można określić, jeśli znane są zwoje, maksymalna indukcja Bm (T), Przekrój rdzenia Sc (cm2) i jego współczynnik wypełnienia Km:

Zastępując (18.10) (18.11), otrzymujemy:

Wiadomym jest, że

Z (18.12) i (18.13) znajdujemy indukcyjność dławika:

Ze wzoru na indukcyjność łatwo uzyskać gabaryty rdzenia, które pozwolą uzyskać wymaganą indukcyjność dławika:

Aby wybrać B, J, Kc, K.o Można skorzystać z tabeli 18.5. XNUMX. Jednocześnie całkowita moc Rgadanina można przyrównać do 1,25 • ScSc.

W przypadku drutu aluminiowego gęstość prądu należy zmniejszyć o współczynnik 1,6.

Ostrzeżenie! Aby uniknąć nasycenia, rdzeń induktora musi mieć szczelinę niemagnetyczną.

Uważamy, że w porównaniu ze szczeliną niemagnetyczną rdzeń induktora jest idealnym przewodnikiem magnetycznym, a wszystkie amperozwoje uzwojenia są przykładane do szczeliny niemagnetycznej. Ze względu na długą przerwę niemagnetyczną indukcja w rdzeniu waha się od prawie zera do Vm.

Długość szczeliny niemagnetycznej o znanych amperoobrotach można określić wzorem:

lub:

Z (18.10), (18.13) i (18.17) wyprowadzamy wzór na znalezienie indukcyjność dławika:

Często widzimy, że dławiki z rdzeniem stalowym są stosowane w źródłach inwerterowych przy wyższej częstotliwości, niż mogłoby się to wydawać dla nich akceptowalne. Istnieje na to rozsądne wyjaśnienie.

Straty w stalowym rdzeniu transformatora określa wzór:

gdzie P.c - utrata w rdzeniu; Rud - straty właściwe dla danego materiału przy zadanych wartościach maksymalnej indukcji Bу i częstotliwość fу sinusoidalna indukcja magnetyczna; Gс - masa rdzenia; Wm - maksymalna indukcja w rdzeniu; α i β - wskaźniki częstotliwości.

W transformatorze zakres indukcji osiąga dwukrotność wartości maksymalnej indukcji Bm (zmiany indukcyjne od -Bm do +Bm). A w cewce indukcyjnej, nawet w trybie prądów nieciągłych, zakres nie przekracza wartości Vm (indukcja zmienia się od 0 do Vm). Tak więc dla przepustnicy formułę można przepisać w następującej formie:

ΔB to zakres indukcji w rdzeniu cewki indukcyjnej.

Ze wzoru wynika, że ​​straty w rdzeniu rosną wraz ze wzrostem zakresu indukcji ΔB i wraz ze wzrostem częstotliwości pracy f. Jeśli jednak zwiększając częstotliwość zmniejszymy zakres indukcji, to straty nie wzrosną.

Stąd można określić maksymalny zakres indukcji dla wyższej częstotliwości roboczej:

Rozważ praktyczne przykłady obliczania przepustnicy.

Przykład obliczania ssania #1

Powiedzmy, że budujemy regulowane źródło spawalnicze. Źródło zasilane jest z sieci jednofazowej 220 V, 50 Hz. Regulacja prądu spawania w zakresie od Imin = 50 A do Imax = 150 A odbywa się za pomocą sterowanego prostownika tyrystorowego.

Częstotliwość obciążenia PN = 40%. Aby łuk spawalniczy nie gasł podczas przerw w napięciu, przy minimalnym prądzie i maksymalnym kącie sterowania konieczne jest, aby prąd nie spadał poniżej Iartykuł = 10 A.

Stąd możesz określić minimalną indukcyjność cewki indukcyjnej:

Przepustnicę nawiniemy na rdzeń w kształcie litery W wykonany ze stali 3411 (E310).

Wybierzmy najpierw:

  • B = 1,42 T;
  • J = 5 A/mm2 (z uwzględnieniem określonego cyklu pracy);
  • Кo - 0,35;
  • Кc = 0,95.

Znajdź całkowity rozmiar rdzenia:

Do dławika można użyć dwóch rdzeni ШЛ40х80 (Sc = 32 cm2, So = 40 cm2).

Określ liczbę zwojów uzwojenia:

Uzwojenie odbywa się za pomocą odcinka drutu:

Określmy długość szczeliny niemagnetycznej:

Zdefiniujmy wynikową indukcyjność:

Wynik można uznać za zadowalający, mimo że uzyskana indukcyjność jest nieco niższa od wymaganej.

Przykład obliczania ssania #2

Jak wspomniano w pierwszym przykładzie, induktor jest potrzebny głównie do utrzymania prądu w przerwach spowodowanych pracą prostownika (sterowanego lub niesterowanego). Nie ma wielkiej potrzeby braku pauzy w przepustnicy.

W związku z tym możliwe jest znaczne zmniejszenie wymiarów cewki indukcyjnej, jeśli jest ona nieliniowa i nasycalna. Oznacza to, że gdy prąd w cewce indukcyjnej jest poniżej prądu nasycenia 1nap, cewka indukcyjna ma znaczną indukcyjność wystarczającą do utrzymania prądu w przerwach, a gdy prąd staje się większy niż Inas cewka jest wyłączona, ponieważ jej rdzeń wchodzi w nasycenie.

Obliczmy nieliniowy dwuuzwojeniowy nasycalny dławik dla źródła spawalniczego ze sterownikiem tyrystorowym. Główne uzwojenie pierwotne induktora do nasycenia powinno mieć indukcyjność 0,3 mH, a dodatkowe uzwojenie wtórne - 7,5 mH.

Maksymalny prąd uzwojenia pierwotnego to I1 = 180 A i wtórne - I2 = 13 A. Rdzeń cewki indukcyjnej musi wejść w nasycenie, jeśli prąd pierwotny przekroczy Inas = 132 A.

Wstępnie sądzimy, że uzwojenie pierwotne induktora będzie uzwojone aluminium, a wtórne miedzią. Wcześniej ustaliliśmy, że przy PV = 20% dla miedzi gęstość prądu JCu = 8 A/mm2.

Ponieważ aluminium ma wyższą rezystywność niż miedź, konieczne jest wybranie dla niego gęstości prądu 1,6 razy mniejszej, tj. JAl = 5 A/mm2.

Ponieważ znana jest indukcyjność uzwojeń cewki indukcyjnej, współczynnik transformacji cewki indukcyjnej można znaleźć za pomocą wzoru:

Wyprowadzone wcześniej wzory obowiązują dla cewki jednouzwojeniowej z minimalnym tętnieniem prądu w uzwojeniach. Aby uwzględnić różnicę między prądem skutecznym a prądem nasycenia, należy pomnożyć wartość gęstości prądu J przez współczynnik nasycenia:

Aby przydzielić miejsce w oknie rdzenia na dodatkowe uzwojenie, konieczne jest pomnożenie rozmiaru rdzenia przez współczynnik:

Jako rdzeń do wzbudnika wybierzemy rdzeń taśmowy w kształcie litery W wykonany ze stali 3411 (E310). Zgodnie ze zmodyfikowanym wzorem (18.15) znajdujemy:

Do dławika można użyć jednego rdzenia ШЛ32х50 (Sc =16 cm2, So = 26 cm2, ScSo = 416 cm4).

Określmy liczbę zwojów uzwojenia pierwotnego zgodnie ze zmodyfikowanym wzorem (18.10):

Określ liczbę zwojów uzwojenia wtórnego:

Uzwojenie pierwotne jest nawinięte drutem o przekroju:

Uzwojenie wtórne jest nawinięte drutem o przekroju:

Określmy długość szczeliny niemagnetycznej:

Określmy wynikową indukcyjność uzwojenia pierwotnego cewki indukcyjnej:

Indukcyjność okazała się więcej niż potrzebna. Aby uzyskać wymaganą indukcyjność, zmniejszamy liczbę uzwojeń pierwotnych do Wt \u18d 2. Odpowiednio W90 \u5d 2 zwojów i XNUMX \uXNUMXd XNUMX mm.

Przykład obliczania ssania #3

Obliczmy induktor L2 ERST. Maksymalny prąd cewki wynosi 315 A, minimalny -10 A.

Aktualna częstotliwość tętnień cewki indukcyjnej odpowiada częstotliwości PWM i jest równa FPWM = 25000 Hz.

Określmy parametry wzbudnika niezbędne do zapewnienia ciągłości prądu spawania. na ryc. 18.25 pokazuje kształt prądu w cewce indukcyjnej L2, odpowiadający granicy ciągłości.

Jak obliczyć dławik rdzeniowy?
Ryż. 18.25. Bieżący kształt odpowiadający granicy ciągłości

Podczas stanu otwartego klucza ERST prąd w cewce indukcyjnej wzrasta od zera do wartości amplitudy. Ponadto podczas przerwy prąd spada do zera. Niebezpieczeństwo przekroczenia granic ciągłości istnieje przy minimalnym prądzie spawania Isv min = 10 A i maksymalne napięcie wejściowe ERST. Określ napięcie łuku dla minimalnego prądu spawania:

Określmy zależność między amplitudą a wartością średnią prądu trójkątnego. Średnia wartość funkcji jest całką tej funkcji lub, mówiąc prościej, obszarem ograniczonym przez tę funkcję i linię poziomu zerowego.

Pole trójkąta definiuje się jako iloczyn wysokości trójkąta i połowy długości podstawy:

Stąd znajdujemy zależność między wartością średnią a wartością amplitudy prądu:

Jeśli klucz jest otwarty, do przepustnicy podawane jest napięcie:

Prąd w cewce wzrasta od 0 do Ia.

Podczas pauzy na przepustnicę podawane jest napięcie -Ud min, a prąd w nim spada do 0.

Od czasu zmiany prądu () w obu przypadkach będzie miał taką samą wartość, ale inny znak

Załóżmy, że jako materiał rdzenia induktora zamierzamy użyć stali elektrotechnicznej o grubości blachy 0,08 mm, która przy częstotliwości fy = 1000 Hz, przy indukcji By = 1 T i prostokątne napięcie ma straty Py = 22 W/kg.

Wskaźniki częstotliwości stali α = 1,4 i β = 1,8. Znajdźmy dopuszczalny zakres indukcji dla częstotliwości 25000 Hz, który zapewni taki sam poziom strat jak przy częstotliwości 1000 Hz:

Ustalmy najpierw, że indukcja w rdzeniu dla prądu stałego może osiągnąć B = 1,42 T, gęstość prądu J = 3,5 A/mm2, Ko = 0,35 i Kc = 0,10. Znajdź całkowity rozmiar rdzenia:

Rozmiar pasuje do rdzenia ШЛ25х50 (Sc = 12,5 cm2, So = 16 cm2). Rozmiar rdzenia ScSo = 12,5 x 16 = 200 cm4.

Określmy liczbę zwojów:

Uzwojenie odbywa się za pomocą miedzianej szyny o przekroju:

Zdefiniujmy lukę niemagnetyczną:

Zdefiniujmy wynikową indukcyjność:

Teraz powinieneś upewnić się, że amplituda tętnienia indukcji wysokiej częstotliwości nie przekracza ΔB = 0,16 T

Maksymalny zakres indukcji w rdzeniu wzbudnika występuje przy maksymalnym napięciu wejściowym Uw max = 80 V i obciążenie impulsowe D = 0,5, i można je znaleźć za pomocą wzoru:

która nie przekracza dopuszczalnej wartości.

Autor: Koryakin-Chernyak S.L.

Zobacz inne artykuły Sekcja sprzęt spawalniczy.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Router Netgear R6250, 802.11ac (5G Wi-Fi) 16.04.2013

Firma Netgear ogłosiła wprowadzenie na rynek routera bezprzewodowego R6250, który jest zgodny ze specyfikacją IEEE 802.11ac (5G Wi-Fi). Urządzenie wyposażone jest w pięć portów sieciowych Gigabit Ethernet oraz port USB 3.0. Według producenta, Netgear R6250 doskonale nadaje się do przesyłania strumieniowego wideo w wysokiej rozdzielczości na urządzenia mobilne obsługujące standard 802.11ac, w tym Samsung Galaxy S4 i HTC One.

Podstawą routera jest dwurdzeniowy procesor pracujący z częstotliwością 800 MHz. Maksymalna przepustowość urządzenia sięga 1600 Mb/s (300 Mb/s 802.11n w paśmie 2,4 GHz oraz 1300 Mb/s 802.11ac w paśmie 5 GHz). Zakres nowości to duże mieszkania i domy prywatne.

Standard 802.11ac, który nie został jeszcze zatwierdzony w swojej ostatecznej wersji, zapewnia zauważalnie szybsze sieci bezprzewodowe, co zdaniem ekspertów przyczyni się do szybkiego wdrożenia nowej generacji Wi-Fi w życiu. Netgear ogłosił rok temu pierwszy na świecie router 802.11ac (5G Wi-Fi).

Router R6250 jest już dostępny w sprzedaży, a jego cena wynosi około 170 USD.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Rosnące nowe ręce i nogi

▪ Szybka pamięć NFC ST25DV

▪ Rośliny potrafią odróżnić przyjaciela od wroga

▪ Tkanka chrzęstna w stawach nie jest aktualizowana przez całe życie

▪ Bioelektronika zasilana przez człowieka

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

 

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część strony internetowej Garland. Wybór artykułów

▪ artykuł Podpisano, więc spadaj z ramion. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Która stolica jest najbardziej wilgotna, a która najbardziej sucha? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Prostrata kozieradka. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Pompy ciepła do ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Ładowarka do baterii AA. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Imię i nazwisko:


Email opcjonalny):


komentarz:




Komentarze do artykułu:

Eldar
Wygląda na to, że czas wrócić do szkoły [kupa śmiechu]

Aleksander Kompromis
Gdzie zostawić niemagnetyczną szczelinę w pierścieniowym żelaznym rdzeniu?


Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024