Sari la conținut

Inductanta bobinelor


covaci ioan

Postări Recomandate

Ferroxcube are un program complex pentru calculat ferite si unele aplicatii la adresa:

   https://www.ferroxcube.com/en-global/design_tool/index

Se numeste Ferroxcube Soft Ferrites Design si help-ul este un pdf cu teorie si exemple avansate

 pentru material magnetice. Ceva complex si deosebit.

Programul are multe facilitati, printre care si calculul inductantelor cu si fara intrefier pentru aproape orice tipuri de miezuri Ferroxcube.

   Click pentru marire.  

post-24607-0-31811800-1532125000.jpg

Valoarea inductantei se apropie de cea masurata, cu gapul pe centru de 1mm

 

Succes!

 

@gsabac

Editat de gsabac
  • Like 1
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Am facut mai multe experiente si am observat ca in toate cazurile valoarea inductantei calculate este foarte aproape de valoarea masurata atunci cand iau in calcul distanta dintre cele doua brate laterale ale miezului si nu lungimea totala a intrefierului  care eu am inteles ca este 2x distanta dintre cele doua brate.

 De exemplu. pentru distanta dintre cele brate de 0.25mm am masurat o inductanta de 118uH

 daca am pus in calcul un intrefier cu lungimea de 0,5mm (2x 0,25mm) rezulta din calcul o inductanta de 56uH,

Iar daca iau in calcul distanta dintre brate laterale ale  miezului de 0,25mm rezulta din calcul o inductanta de113uH, deci foarte aproape de valoarea masurata. 

 

 Ma gandesc daca nu cumva am inteles eu gresit cum se calculeaza lungimea intrefierului?!..

Editat de covaci ioan
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Ferroxcube are un program complex pentru calculat ferite si unele aplicatii la adresa:

   https://www.ferroxcube.com/en-global/design_tool/index

Se numeste Ferroxcube Soft Ferrites Design si help-ul este un pdf cu teorie si exemple avansate

 pentru material magnetice. Ceva complex si deosebit.

Programul are multe facilitati, printre care si calculul inductantelor cu si fara intrefier pentru aproape orice tipuri de miezuri Ferroxcube.

   Click pentru marire.  

attachicon.gifexemplul cu miez E 25mm^2.jpg

Valoarea inductantei se apropie de cea masurata, cu gapul pe centru de 1mm

 

Succes!

 

@gsabac

Pare foarte util si interesant programul daca ai la indemana tipurile de miezuri din program. Dar inca nu l-am putut instala pe calculator probabil din cauza windowsului, o sa verific cauza!

 Multumesc foarte mult.

Editat de covaci ioan
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Modul de calcul al intrefierului este redat in poza din postarea #8 si l-am intilnit de mai multe ori in literatura. 

Dupa cum am mai aratat, formulele simple sunt valabile pentru intrefier mic si este doar o intimplare ca 

 pentru intrefier de 1mm ati obtinut rezultate pe jumatate.

Pentru 0,1mm se obtine o eroare de 20%  si pentru 0,02mm(20u) o eroare de circa 18%.

Dar in datele fabricantului se da o suprafata geometrica si una efectiva, de exemplu 25,2mm patrati la miezul E 20/10/5 iar aria efectiva este de 31,2mm patrati.

La recalcularea cu aria efectiva, eroarea de calcul scade la 3% fata de programul Ferroxcube, la 0,02mm si este buna la 0,05mm.

Puteti obtine rezultate garantate pentru intrefier mai mare, daca folositi programul Ferroxcube.

 

@gsabac

Editat de gsabac
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Am atasat aici un fisier pentru calculul intrefierului unei bobine cu miez din ferita Ferroxcube de tipul E+I. Pentru cazul unui transformator, numarul de spitre w, se considera a fi cel al primarului. Fisierul se deschide cu programul matematic cu licenta libera SMath Studio. Acesta poate fi descarcat de aici: https://en.smath.info/forum/yaf_postst12533_Stable--SMath-Studio-0-99-6622--17-February-2018.aspx. Modul de utilizare a programului este identic cu cele descrise de mine in articolul Calculul intrefierului unui transformator.

 

Intrefier EI.zip

Editat de ola_nicolas
  • Like 1
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Modul de calcul al intrefierului este redat in poza din postarea #8 si l-am intilnit de mai multe ori in literatura. 

Dupa cum am mai aratat, formulele simple sunt valabile pentru intrefier mic si este doar o intimplare ca 

 pentru intrefier de 1mm ati obtinut rezultate pe jumatate.

Pentru 0,1mm se obtine o eroare de 20%  si pentru 0,02mm(20u) o eroare de circa 18%.

Dar in datele fabricantului se da o suprafata geometrica si una efectiva, de exemplu 25,2mm patrati la miezul E 20/10/5 iar aria efectiva este de 31,2mm patrati.

La recalcularea cu aria efectiva, eroarea de calcul scade la 3% fata de programul Ferroxcube, la 0,02mm si este buna la 0,05mm.

Puteti obtine rezultate garantate pentru intrefier mai mare, daca folositi programul Ferroxcube.

 

@gsabac

Importante chestia  cu suprafata efectiva dar nu inteleg cum apare?!

nu o stiam pentru ca domeniul bobinelor nu ma preocupat pana acuma cand am devenit curios sa experimentez  o sursa in comutatie in topologie flaybak si mi-am dat seama ca trebuie sa ai cunostinte temeinice in proiecterea transformatorului, piesa foarte importanta din schema care trebuie dimensionat si construit.

 Ar fi mult mai simplu doar sa modific numarul de spire al unui transformator dintr-o sursa deja construita ca sa obtin tensiunea dorita dar nu as avea nici o satisfactie pentru ca nu as invata nimic!

Editat de covaci ioan
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Aria transversala este considerata normala (perpendiculara) la linia medie a fluxului magnetic. Asa dupa cum se vede si din imagine, aceasta arie nu este constanta, ci difera in regiunile de colt ale unui transformator. Aria efectiva este calculata cel mai simplu impartind volumul efectiv al miezului la lungimea liniei medii a fluxului magnetic. Daca miezul este cu brat central, atunci calculul este mai complicat.

post-7713-0-59101900-1532412373.png

Editat de ola_nicolas
  • Like 1
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Pe forum @Smilex a realizat un topic complex.   http://www.tehnium-azi.ro/topic/5084-teorie-smps/page-1

 

Am aplicat formula cu volumul efectiv si lungimea liniei medii a fluxului magnetic pe miezurile Ferroxcube

 si aria efectiva rezulta ca in catalog, dar aria efectiva, volumul efectiv al miezului si lungimea medie a circuitului magnetic 

 sunt date de fabricant si nu sunt egale cu marimea geometrica a suprafetei. Uneori diferentele intre aria geometrica

 si aria efectiva sunt mari, de aceea pentru calcule este util catalogul.

 

@gsabac

  • Like 1
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Aria transversala este considerata normala (perpendiculara) la linia medie a fluxului magnetic. Asa dupa cum se vede si din imagine, aceasta arie nu este constanta, ci difera in regiunile de colt ale unui transformator. Aria efectiva este calculata cel mai simplu impartind volumul efectiv al miezului la lungimea liniei medii a fluxului magnetic. Daca miezul este cu brat central, atunci calculul este mai complicat.

attachicon.gifArie transversala.PNG

Nu am reusit sa inteleg  cum se calculeaza volumul miezului?

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Marimile folosite la calcule, sunt toate efective si difera de cele geometrice, se dau in cataloage pentru fiecare tip.

De exemplu pentru ferita ETD 29/16/10

 le = 70.4 mm
 Ae = 76.0 mm2
 Amin = 71.0 mm2
 Ve = 5350 mm3

Daca nu se gasesc date despre miez, se alege o ferita apropiata ca dimensiuni si caracteristici si se interpoleaza.

 

@gsabac

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Am reusit sa instalez programul ferroxcube , dupa ce am introdus in ,,User defined cores,, dimensiunile geometrice ale miezului avut la dispozitie (pentruca nu am la dispozitie nici un tip de miez din baza de date a programului) , numarul de spire si lungimea intrefierului, in urma calcului a rezultat valori foarte foarte apropiate de cele masurate.

  Intradevar foarte util si precis acest program. Acuma ar mai trebui sa gasesc relatia prin care se stabileste lungimea intrefierului astfel ca miezul sa nu intre in saturatie?!

 Va multumesc foarte mult Domnule @gsabac pentru acest program deosebit de util in calcularea transformatoarelor, si tuturor celor care au uncercat sa ma ajute, toate documentatiile mi-au fost de ajutor ca sa inteleg mai bine problema bobinelor.

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Nu am reusit sa inteleg  cum se calculeaza volumul miezului?

 

Volumul se calculeaza, sau se detremina prin masuratori in multe moduri posibile, destul de simple. Problema este calcularea ariei efective a suprafetei transversale. Primul lucru este determinarea lungimii medii a liniilor de camp magnetic. Aceasta poate fi cea mai complicata traba, in functie de forma si dimensiunile miezului.

 

 

... Daca nu se gasesc date despre miez, se alege o ferita apropiata ca dimensiuni si caracteristici si se interpoleaza ...

 

Interpolarea da rezultate foarte aproximative, deoarece este vorba despre marimi neliniare, precum volume si suprafete. Calculul ofera cea mai precisa metoda de studiu, mai ales daca se dispune si de un program de proiectare asistata, precum AutoCAD-ul. In imaginea 1 este o sinteza de proiectare geometrica plana a unui miez EI. Pentru compararea rezultatelor, am ales miezul E de tipul E22/15/6-3C90 combinat cu miezul I de tipul I22/4/6-3C90. In primul rand trebuie tinut cont de faptul ca fluxul util nu circula prin tot spatiul miezului de ferita avut la dispozitie. In miezurile fero, sau feri magnetice, liniile de camp sunt paralele cu linia medie. De aceea din volumul avut la dispozitie se indeparteaza in mod imaginar partea din jugul magnetic pe unde nu exista flux util, sau el este de fapt neglijabil. Astfel suprafetele transversale ale jugurilor unui miez, trebuie sa fie exact jumatate din suprafata transversala a coloanei centrale. Dupa ce am indepartat in mod imaginar surplusul de material magnetic, se sectioneaza tot imaginar ansamblul E+I al miezului dupa linia de simetrie, reprezentata in desen de o linie intrerupta de culoare violet, iar cele doua parti rezultate se suprapun una peste cealalta, obtinand un miez U+I imaginar, de grosine dubla. In proiectia 3D din imaginea a doua se poate face o comparatie sugestiva. Linia medie a campului magnetic desenata cu linie rosie continua are 44 mm lungime, exact ca si in catalog. Volumul efectiv in schimb rezulta din calcul putin mai mic. Aceasta se datoreaza probabil faptului ca volumul se determina prin mijloace experimentale. Spre exemplu, cantarire de precizie si impartirea la masa specifica a feritei respective.  Sa facem un exescitiu de imaginatie si sa ne inchipuim ca materialul este unul hidroplast (ceva de genul cauciucului) si ca sectionam figura geometrica in spatiu din partea dreapta sus a imaginii a doua dupa traseul desmnat cu linie-punct de culoare albastru deschis, in reprezentarea unei sectiuni A-A. Dupa ce am taiat cu o lama ascutita acest hidroplast, ne imaginam ca desfasuram corpul, pana cand linia rosie a traseului fluxului magnetic mediu devine o dreapta cu lungimea de 44 mm, ca in figura din partea dreapta jos. Portiunile aflate in zona colturilor, deasupra planului de desfasurare se vor intinde si vor lua aspectul unor zone cu material lipsa, in timp ce portiunile aflate sub planul de desfasurare se vor comprima si vor forma excrescente de genul celor din figura. Inchipindu-ne acum ca parcurgem corpul rezultat incepand din capatul din stanga pana in cel din dreapta se poate vedea cum fluctueaza aria sectiunii transversale. De aceea Covaci Ion nu a reusit sa calculeze un asemenea volum. El a fost determinat de fapt pentru figura geometrica in spatiu din dreapta sus a imaginii calculand aria unei suprafete frontale si inmultind-o cu inaltimea corpului respectiv. Acum, aria efectiva a sectiunii miezului, rezulta ca raport intre volumul efectiv si lungimea medie a linilor de camp, adica Ae=1444,83/44=32,84 mm, ceea ce este destul de aproape de valoarea de 33,1 mm din catalog. Avand in vedere ca toleranta cotei de 5,75 este de +/-0,25 mm, pentru a determina aria minima, se va face acelasi exercitiu de mai sus, dar in locul dimensiunii de 5,75 mm vom utiliza dimensiunea de 5,5 mm. Analizand acum datele din catalog, rezulta chiar din cifrele prezentate de producator o neconcordanta intre volumul efectiv, aria efectiva si lungimea medie a liniilor de camp, astvel incat inmultind lungimea efectiva a liniilor de camp cu aria efectiva ar trebui ca miezul sa aiba 44x33,1=1456,4 mm3.

 

post-7713-0-15066700-1532530901.pngpost-7713-0-64733000-1532530926.png

Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Volumul se calculeaza, sau se detremina prin masuratori in multe moduri posibile, destul de simple. Problema este calcularea ariei efective a suprafetei transversale. Primul lucru este determinarea lungimii medii a liniilor de camp magnetic. Aceasta poate fi cea mai complicata traba, in functie de forma si dimensiunile miezului.

 

 

 

Interpolarea da rezultate foarte aproximative, deoarece este vorba despre marimi neliniare, precum volume si suprafete. Calculul ofera cea mai precisa metoda de studiu, mai ales daca se dispune si de un program de proiectare asistata, precum AutoCAD-ul. In imaginea 1 este o sinteza de proiectare geometrica plana a unui miez EI. Pentru compararea rezultatelor, am ales miezul E de tipul E22/15/6-3C90 combinat cu miezul I de tipul I22/4/6-3C90. In primul rand trebuie tinut cont de faptul ca fluxul util nu circula prin tot spatiul miezului de ferita avut la dispozitie. In miezurile fero, sau feri magnetice, liniile de camp sunt paralele cu linia medie. De aceea din volumul avut la dispozitie se indeparteaza in mod imaginar partea din jugul magnetic pe unde nu exista flux util, sau el este de fapt neglijabil. Astfel suprafetele transversale ale jugurilor unui miez, trebuie sa fie exact jumatate din suprafata transversala a coloanei centrale. Dupa ce am indepartat in mod imaginar surplusul de material magnetic, se sectioneaza tot imaginar ansamblul E+I al miezului dupa linia de simetrie, reprezentata in desen de o linie intrerupta de culoare violet, iar cele doua parti rezultate se suprapun una peste cealalta, obtinand un miez U+I imaginar, de grosine dubla. In proiectia 3D din imaginea a doua se poate face o comparatie sugestiva. Linia medie a campului magnetic desenata cu linie rosie continua are 44 mm lungime, exact ca si in catalog. Volumul efectiv in schimb rezulta din calcul putin mai mic. Aceasta se datoreaza probabil faptului ca volumul se determina prin mijloace experimentale. Spre exemplu, cantarire de precizie si impartirea la masa specifica a feritei respective.  Sa facem un exescitiu de imaginatie si sa ne inchipuim ca materialul este unul hidroplast (ceva de genul cauciucului) si ca sectionam figura geometrica in spatiu din partea dreapta sus a imaginii a doua dupa traseul desmnat cu linie-punct de culoare albastru deschis, in reprezentarea unei sectiuni A-A. Dupa ce am taiat cu o lama ascutita acest hidroplast, ne imaginam ca desfasuram corpul, pana cand linia rosie a traseului fluxului magnetic mediu devine o dreapta cu lungimea de 44 mm, ca in figura din partea dreapta jos. Portiunile aflate in zona colturilor, deasupra planului de desfasurare se vor intinde si vor lua aspectul unor zone cu material lipsa, in timp ce portiunile aflate sub planul de desfasurare se vor comprima si vor forma excrescente de genul celor din figura. Inchipindu-ne acum ca parcurgem corpul rezultat incepand din capatul din stanga pana in cel din dreapta se poate vedea cum fluctueaza aria sectiunii transversale. De aceea Covaci Ion nu a reusit sa calculeze un asemenea volum. El a fost determinat de fapt pentru figura geometrica in spatiu din dreapta sus a imaginii calculand aria unei suprafete frontale si inmultind-o cu inaltimea corpului respectiv. Acum, aria efectiva a sectiunii miezului, rezulta ca raport intre volumul efectiv si lungimea medie a linilor de camp, adica Ae=1444,83/44=32,84 mm, ceea ce este destul de aproape de valoarea de 33,1 mm din catalog. Avand in vedere ca toleranta cotei de 5,75 este de +/-0,25 mm, pentru a determina aria minima, se va face acelasi exercitiu de mai sus, dar in locul dimensiunii de 5,75 mm vom utiliza dimensiunea de 5,5 mm. Analizand acum datele din catalog, rezulta chiar din cifrele prezentate de producator o neconcordanta intre volumul efectiv, aria efectiva si lungimea medie a liniilor de camp, astvel incat inmultind lungimea efectiva a liniilor de camp cu aria efectiva ar trebui ca miezul sa aiba 44x33,1=1456,4 mm3.

 

attachicon.gifMiez EI 1.PNGattachicon.gifMiez EI 2.PNG

Foarte interesant cum aflam Ae,  

Dar  nu reusesc inteleg prin ce masuratori si cum de calculeaza volumul miezului?

Editat de covaci ioan
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Volumul = Aria bazei x Inaltimea, sau Volumul = Masa / Densitatea feritei.

attachicon.gifMiez EI 3.PNG

 

intradevar am verificat  Ae=Ve/lm la mai multe dimensiuni de miezuri dupa catalog si rezultatul  este exact. Dar cu volumul miezului tot nu mam putut lamuri pentru ca nu inteleg din imagine la care din portiunea miezului  se refera aria bazei, se refera cumva la aria unei jumatati (in cazul miezului tip EE) dintro fata  laterala a miezului?

Editat de covaci ioan
Link spre comentariu
Distribuie pe alte site-uri

Creează un cont sau autentifică-te pentru a adăuga comentariu

Trebuie să fi un membru pentru a putea lăsa un comentariu.

Creează un cont

Înregistrează-te pentru un nou cont în comunitatea nostră. Este simplu!

Înregistrează un nou cont

Autentificare

Ai deja un cont? Autentifică-te aici.

Autentifică-te acum
  • Navigare recentă   0 membri

    • Nici un utilizator înregistrat nu vede această pagină.

×
×
  • Creează nouă...

Informații Importante

Folosim cookie-uri și tehnologii asemănătoare pentru a-ți îmbunătăți experiența pe acest website, pentru a-ți oferi conținut și reclame personalizate și pentru a analiza traficul și audiența website-ului. Înainte de a continua navigarea pe www.tehnium-azi.ro te rugăm să fii de acord cu: Termeni de Utilizare.

ATENTIE !!! Functionarea Tehnium Azi depinde de afisarea de reclame.

Pentru a putea accesa in continuoare site-ul web www.tehnium-azi.ro, va rugam sa dezactivati extensia ad block din browser-ul web al vostru. Dupa ce ati dezactivat extensia ad block din browser dati clic pe butonul de mai jos.

Multumim.

Apasa acest buton dupa dezactivarea extensiei Adblock