Çekirdekli bir boğucu nasıl hesaplanır. Şema, açıklama

RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ
Ücretsiz kütüphane / Elektrikçi

Elektrikli kaynak. Çekirdekli bir boğucu nasıl hesaplanır. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Ücretsiz teknik kütüphane

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Kaynak ekipmanı

DC-DC dönüştürücünün gerekli bir elemanı boğma.

Bu bölümün amacı, okuldaki fizik dersinin kapsamı dışına çıkmadan, en yaygın bobinin (mıknatıslanma ile çalışan bir bobin) hesaplanması için bir yöntem sağlamaktır. Başlangıç olarak, indüktör sargısında hafif dalgalı bir doğru akımın aktığını varsayalım.

İndüktör sargısı genellikle çekirdek penceresini tamamen kaplar. Bu nedenle, sargıdaki akımın büyüklüğü I ve akım yoğunluğunun J (A/mm2) yanı sıra çekirdek pencere S alanının bilinmesi_o (cm2) ve doldurma faktörü K_o, Belirlenebilir maksimum dönüş sayısı, çekirdek pencereye yerleştirilebilecek olan:

Akı bağlantısı Dönüşler biliniyorsa endüktör sargıları belirlenebilir, maksimum endüksiyon B_m (T), Çekirdek kesiti S_c (cm2) ve doldurma faktörü K_m:

(18.10)'u (18.11)'e koyarsak şunu elde ederiz:

Bu bilinmektedir

(18.12) ve (18.13)'ten şunu buluruz: şok endüktansı:

Endüktans formülünden çekirdeğin genel boyutlarını elde etmek kolaydır; bu, gerekli olanı elde etmenizi sağlayacaktır. şok endüktansı:

B, J, K değerlerini seçmek için_c, İLE_o Tablodaki önerileri kullanabilirsiniz. 18.5. Aynı zamanda toplam güç P_{gevezelik etmek} 1,25'e eşitlenebilir • S_cS_c.

Alüminyum tel için akım yoğunluğunun 1,6 kat azaltılması gerekir.

Uyarı! Doygunluğu önlemek için indüktör çekirdeğinin manyetik olmayan bir boşluğa sahip olması gerekir.

Manyetik olmayan boşluğa kıyasla indüktör çekirdeğinin ideal bir manyetik iletken olduğuna ve sargının tüm amper dönüşlerinin manyetik olmayan boşluğa uygulandığına inanıyoruz. Uzun manyetik olmayan boşluk nedeniyle çekirdekteki indüksiyon neredeyse sıfırdan B'ye kadar değişir._m.

Manyetik olmayan boşluğun uzunluğu bilinen amper dönüşleri aşağıdaki formülle belirlenebilir:

ya da:

(18.10), (18.13) ve (18.17)'den, bulmak için bir formül türetiyoruz. şok endüktansı:

Çoğu zaman, invertör kaynaklarında, kendileri için kabul edilebilir görünenden daha yüksek bir frekansta çelik çekirdekli bobinlerin kullanıldığını görüyoruz. Bunun makul bir açıklaması var.

Trafo çelik çekirdek kayıpları aşağıdaki formülle belirlenir:

nerede P_c - çekirdekteki kayıplar; R_atım - belirli bir maksimum indüksiyon B değerlerinde belirli bir malzeme için spesifik kayıplar_у ve frekans f_у sinüzoidal manyetik indüksiyon; G_с - çekirdek kütlesi; İÇİNDE_m - çekirdekte maksimum indüksiyon; α ve β - frekans göstergeleri.

Bir transformatörde endüksiyon salınımı maksimum endüksiyon değeri B'nin iki katına ulaşır_m (indüksiyon -B'den değişir_m +B'ye_m). Ve bobinde, kesme akımı modunda bile salınım B değerini aşmaz_m (indüksiyon 0 ila V arasında değişir_m). Bu, gaz kelebeği için formülün aşağıdaki şekilde yeniden yazılabileceği anlamına gelir:

ΔB, indüktör çekirdeğindeki indüksiyon salınımıdır.

Formülden, indüksiyonun genliği arttıkça çekirdekteki kayıpların arttığı sonucu çıkar. ΔB ve artan çalışma frekansı ile f. Ancak frekansı artırarak indüksiyon salınımını azaltırsak kayıplar artmayacaktır.

Buradan belirleyebiliriz maksimum indüksiyon salınımı daha yüksek çalışma frekansı için:

Gaz kelebeği hesaplamalarının pratik örneklerine bakalım.

1 numaralı gaz kelebeği hesaplama örneği

Diyelim ki ayarlanabilir bir kaynak kaynağı yapıyoruz. Kaynak, 220 V, 50 Hz'lik tek fazlı bir ağdan beslenir. I arasında değişen kaynak akımının ayarlanması_dk = 50 A'dan I'ye_maksimum = 150 A kontrollü bir tristör doğrultucu kullanılarak gerçekleştirilir.

Yük frekansı PN = %40. Gerilim duraklamaları sırasında minimum akımda ve maksimum kontrol açısında kaynak arkının sönmemesini sağlamak için akımın I'nin altına düşmemesi gerekir._makale = 10 A.

Buradan indüktörün minimum endüktansını belirleyebilirsiniz:

Gazı 3411 (E310) çelikten yapılmış W şeklinde bir çekirdek üzerine saracağız.

Önce şunu seçelim:

B = 1,42 T;
J = 5 A/mm2 (verilen PN dikkate alınarak);
К_o - 0,35;
К_c = 0,95.

Çekirdeğin genel boyutunu bulalım:

Şok için iki çekirdek ШЛ40х80 (S) kullanabilirsiniz_c = 32 cm2, S_o = 40 cm2).

Sargının dönüş sayısını belirleyelim:

Sargı tel kesiti ile yapılır:

Manyetik olmayan boşluğun uzunluğunu belirleyelim:

Ortaya çıkan endüktansı belirleyelim:

Ortaya çıkan endüktansın gerekenden biraz daha düşük olmasına rağmen sonuç tatmin edici olarak değerlendirilebilir.

2 numaralı gaz kelebeği hesaplama örneği

İlk örnekte belirtildiği gibi, indüktöre esas olarak doğrultucunun çalışmasından kaynaklanan (kontrollü veya kontrolsüz) duraklamalar sırasında akımı korumak için ihtiyaç duyulur. Gazda duraklamaya çok az gerek vardır.

Sonuç olarak, indüktörü doğrusal olmayan, doyurulabilir hale getirerek boyutlarını önemli ölçüde azaltmak mümkündür. Yani, indüktördeki akım doyma akımı 1nap'in altında olduğunda, indüktör, duraklamalarda akımı korumaya yetecek kadar önemli bir endüktansa sahiptir ve akım I'den büyük olduğunda_bize Çekirdeği doygunluğa girdiğinden jikle kapatılır.

Tristör regülatörlü bir kaynak kaynağı için doğrusal olmayan iki sargılı doyurulabilir bobini hesaplayalım. Doyumdan önce indüktörün ana birincil sargısı 0,3 mH'lik bir endüktansa sahip olmalı ve ek ikincil sargısı 7,5 mH'lik bir endüktansa sahip olmalıdır.

Birincil sargının maksimum akımı I₁ = 180 A ve ikincil - I₂ = 13 A. Birincil sargı akımı I değerini aşarsa endüktör çekirdeği doyuma girmelidir._bize = 132 A.

İndüktörün birincil sargısının alüminyumla, ikincil sargısının bakırla sarılacağını geçici olarak varsayıyoruz. Daha önce bakır için PV = %20'de akım yoğunluğunun J kabul edilebilir olduğunu belirlemiştik._Cu = 8 A/mm2.

Alüminyum bakıra göre daha yüksek bir dirence sahip olduğundan, bunun için 1,6 kat daha az bir akım yoğunluğunun seçilmesi gerekir, yani. J_Al = 5 A/mm2.

İndüktör sargılarının endüktansları bilindiğinden, indüktör dönüşüm oranı aşağıdaki formül kullanılarak bulunabilir:

Daha önce türetilen formüller, sargılarda minimum akım dalgalanmasına sahip tek sargılı bir indüktör için geçerlidir. Etkin akım ile doyma akımı arasındaki farkı hesaba katmak için, J akım yoğunluğunun değerini doyma katsayısı ile çarpmak gerekir:

Ek sarım için çekirdek pencerede yer ayırmak için çekirdek boyutunu katsayı ile çarpmanız gerekir:

Şok çekirdeği olarak 3411 (E310) çelikten yapılmış W şeklinde bir şerit çekirdek seçeceğiz. Değiştirilmiş formülü (18.15) kullanarak şunları buluruz:

Şok için bir çekirdek ШЛ32х50 (S) kullanabilirsiniz_c =16 cm2, S_o = 26 cm2, S_cS_o = 416 cm4).

Değiştirilmiş formülü (18.10) kullanarak birincil sargının sarım sayısını belirleyelim:

İkincil sargının dönüş sayısını belirleyelim:

Birincil sargı aşağıdaki kesite sahip tel ile sarılır:

İkincil sargı aşağıdaki kesite sahip tel ile sarılır:

Manyetik olmayan boşluğun uzunluğunu belirleyelim:

İndüktörün birincil sargısının ortaya çıkan endüktansını belirleyelim:

Endüktansın gereğinden fazla olduğu ortaya çıktı. Gerekli endüktansı elde etmek için birincil sargı sayısını Wt = 18'e düşürüyoruz. Buna göre W2 = 90 dönüş ve 5 = 2 mm.

3 numaralı gaz kelebeği hesaplama örneği

L2 ERST indüktörünü hesaplayalım. Maksimum indüktör akımı 315 A, minimum -10 A'dır.

İndüktördeki akımın dalgalanma frekansı PWM frekansına karşılık gelir ve F'ye eşittir._PWM = 25000Hz.

Kaynak akımının sürekliliğini sağlamak için gerekli endüktör parametrelerini belirleyelim. İncirde. Şekil 18.25, süreklilik sınırına karşılık gelen L2 indüktöründeki akım şeklini göstermektedir.

Çekirdek Şok Nasıl Hesaplanır
Pirinç. 18.25. Süreklilik sınırına karşılık gelen mevcut şekil

ERST anahtarının açık durumu sırasında indüktördeki akım sıfırdan genlik değerine kadar artar. Daha sonra duraklama sırasında akım sıfıra düşer. Minimum kaynak akımı I'de süreklilik sınırlarının ötesine geçme tehlikesi mevcuttur_San.dakika = 10 A ve maksimum giriş voltajı ERST. Minimum kaynak akımı için ark voltajını belirleyelim:

Üçgen akımın genliği ile ortalama değeri arasındaki ilişkiyi belirleyelim. Bir fonksiyonun ortalama değeri, bu fonksiyonun integralidir veya basitçe söylemek gerekirse, bu fonksiyon ve sıfır seviye çizgisinin sınırladığı alan.

Bir üçgenin alanı, üçgenin yüksekliğinin ve taban uzunluğunun yarısının çarpımı olarak tanımlanır:

Buradan akımın ortalama ve genlik değeri arasındaki ilişkiyi buluruz:

Anahtar açıksa, gaz kelebeğine voltaj uygulanır:

İndüktördeki akım 0'dan I'ye yükselir_a.

Bir duraklama sırasında indüktöre -U voltajı uygulanır_dk.ve içindeki akım 0'a düşer.

Akımdaki değişiklikten bu yana () her iki durumda da aynı değere ancak farklı bir işarete sahip olacaktır, o zaman

Diyelim ki indüktör çekirdeğinin malzemesi olarak f frekansında 0,08 mm sac kalınlığında elektrikli çelik kullanmayı planlıyoruz._y = 1000 Hz, indüksiyonlu B_y = 1 T ve dikdörtgen voltajın P kaybı var_y = 22 W/kg.

Çeliğin frekans göstergeleri α = 1,4 ve β = 1,8. 25000 Hz frekansıyla aynı seviyede kayıp sağlayacak olan 1000 Hz frekansı için izin verilen endüksiyon salınımını bulalım:

Öncelikle doğru akım için çekirdekteki indüksiyonun B = 1,42 T, akım yoğunluğu J = 3,5 A/mm2, K değerine ulaşabileceğini belirleyelim._o = 0,35 ve K_c = 0,10. Çekirdeğin genel boyutunu bulalım:

Çekirdeğin boyutu uygundur: ШЛ25х50 (S_c = 12,5 cm2, S_o = 16 cm2). Çekirdek boyutu S_cS_o = 12,5 • 16 = 200 cm4.

Dönüş sayısını belirleyelim:

Sargı, aşağıdaki kesite sahip bir bakır bara ile gerçekleştirilir:

Manyetik olmayan boşluğu tanımlayalım:

Ortaya çıkan endüktansı belirleyelim:

Şimdi, yüksek frekanslı indüksiyon titreşiminin genliğinin aşılmadığından emin olmalısınız. ΔB = 0,16 T.

İndüktör çekirdeğindeki maksimum indüksiyon salınımı, maksimum giriş voltajında U meydana gelir._{maksimum giriş} = 80 V ve darbe doldurma D = 0,5 olup aşağıdaki formülle bulunabilir:

izin verilen değeri aşmayan.

Yazar: Koryakin-Chernyak S.L.

Diğer makalelere bakın bölüm Kaynak ekipmanı.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu 05.05.2024

Modern bilim ve teknoloji dünyası hızla gelişiyor ve her gün bize çeşitli alanlarda yeni ufuklar açan yeni yöntem ve teknolojiler ortaya çıkıyor. Bu tür yeniliklerden biri, Alman bilim adamlarının, fotonik alanında önemli ilerlemelere yol açabilecek optik sinyalleri kontrol etmenin yeni bir yolunu geliştirmesidir. Son araştırmalar, Alman bilim adamlarının erimiş silika dalga kılavuzunun içinde ayarlanabilir bir dalga plakası oluşturmasına olanak sağladı. Sıvı kristal katmanın kullanımına dayanan bu yöntem, bir dalga kılavuzundan geçen ışığın polarizasyonunu etkili bir şekilde değiştirmeye olanak tanır. Bu teknolojik atılım, büyük hacimli verileri işleyebilen kompakt ve verimli fotonik cihazların geliştirilmesi için yeni umutlar açıyor. Yeni yöntemle sağlanan elektro-optik polarizasyon kontrolü, yeni bir entegre fotonik cihaz sınıfının temelini oluşturabilir. Bu, büyük fırsatların önünü açıyor ... >>

Primium Seneca klavye 05.05.2024

Klavyeler günlük bilgisayar işlerimizin ayrılmaz bir parçasıdır. Ancak kullanıcıların karşılaştığı temel sorunlardan biri, özellikle premium modellerde gürültüdür. Ancak Norbauer & Co'nun yeni Seneca klavyesiyle bu durum değişebilir. Seneca sadece bir klavye değil, ideal cihazı yaratmak için beş yıllık geliştirme çalışmasının sonucudur. Bu klavyenin akustik özelliklerinden mekanik özelliklerine kadar her yönü dikkatle düşünülmüş ve dengelenmiştir. Seneca'nın en önemli özelliklerinden biri, birçok klavyede yaygın olan gürültü sorununu çözen sessiz dengeleyicileridir. Ayrıca klavye çeşitli tuş genişliklerini destekleyerek her kullanıcı için kolaylık sağlar. Seneca henüz satışa sunulmasa da yaz sonunda piyasaya sürülmesi planlanıyor. Norbauer & Co'nun Seneca'sı klavye tasarımında yeni standartları temsil ediyor. O ... >>

Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı 04.05.2024

Uzayı ve onun gizemlerini keşfetmek, dünyanın her yerindeki gökbilimcilerin dikkatini çeken bir görevdir. Şehrin ışık kirliliğinden uzak, yüksek dağların temiz havasında yıldızlar ve gezegenler sırlarını daha net bir şekilde açığa çıkarıyor. Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi olan Tokyo Üniversitesi Atacama Gözlemevi'nin açılışıyla astronomi tarihinde yeni bir sayfa açılıyor. Deniz seviyesinden 5640 metre yükseklikte bulunan Atacama Gözlemevi, uzay araştırmalarında gökbilimcilere yeni fırsatlar sunuyor. Bu site, yer tabanlı bir teleskop için en yüksek konum haline geldi ve araştırmacılara Evrendeki kızılötesi dalgaları incelemek için benzersiz bir araç sağladı. Yüksek rakımlı konum daha açık gökyüzü ve atmosferden daha az müdahale sağlasa da, yüksek bir dağa gözlemevi inşa etmek çok büyük zorluklar ve zorluklar doğurur. Ancak zorluklara rağmen yeni gözlemevi gökbilimcilere geniş araştırma olanakları sunuyor. ... >>

Arşivden rastgele haberler

Honeywell HPMA115S0 - PM2.5 Toz Ölçer 29.05.2019

Honeywell, havadaki 115 mikron kadar küçük partikül maddeyi ölçen yeni bir HPMA0S2,5 toz kütle ölçeri piyasaya sürdü. HPMA115S0, taşınabilir ve sabit hava kalitesi cihazlarına entegre edilmek üzere tasarlanmıştır. 43mm x 36mm x 24mm 5V 80mA cihazı, bir lazer-fotodiyot çiftinin toz parçacıklarını saydığı ve analiz ettiği bir dahili bölmeden hava çekmek için entegre bir fan kullanır ve yerleşik bir mikro denetleyici bu bilgiyi havadaki toz kütlesi konsantrasyonuna dönüştürür.

UART arayüzü üzerinden erişilebilen tek bir bilgi paketi içinde, 2,5 mikrondan küçük partiküllerin (PM2.5, duman partikülleri veya bakteriler) ve çapı 10 mikrondan küçük partiküllerin (PM10, toz, polen veya kalıp) .

Sensör aşağıdaki teknik özelliklere sahiptir:

Çalışma süresi 20000 saat, bu da günde 7 saatlik bir yükte 8 yıllık çalışmaya eşdeğerdir.
Ölçüm süresi 6 saniye.
0 ila 1000 µg/m3 arasında ölçüm aralığı.
Doğruluk 15 ila 3 µg/m0 aralığında +- 100 µg/m3 ve 15 ila 100 µg/m1000 aralığında +- %3.
Çalışma sıcaklığı aralığı -10 °C ila 50 °C.
IEC61000 standartlar grubuna göre elektromanyetik uyumluluk.

3,3 V seviyeli UART'ın varlığı, sinyal seviyesi dönüşümü olmadan harici bir mikro denetleyiciye bağlanmayı mümkün kılar. Dahili fan kapatılarak ve akım tüketimi 20 mA'e düşürülerek cihazı düşük güç tüketimi moduna geçirmek mümkündür.

Geliştiricinin, 5 V'luk besleme voltajını 3,3 V'luk bir çıkış voltajına dönüştüren ve örneğin kontroller veya kontroller gibi harici bir devreye güç sağlamak için kullanılabilen cihazda yerleşik bir sabitleyiciye sahip olması da önemli olabilir. belirteçler.

Honeywell HPMA115S0 toz ölçer aşağıdaki cihazlarla kullanılabilir:

Klimalar ve hava temizleyiciler.
Taşınabilir hava kalitesi ölçerler.
Entegre çevre monitörleri.
Araba hava temizleyicileri.

Honeywell HPMA115S0 modülü kalibrasyon gerektirmez, RoHS uyumlu ve REACH uyumludur.