Межкаскадные трансформаторы

[Oleg]

А есть ли у потока не сцепленного с сердечником частотная зависимость?

Частотная зависимость от чего? От тока через катушку? Конечно, нет. Ток и поток связаны между собой коэффициентом пропорциональности (индуктивностью), который при отсутствии сердечника от частоты не зависит.
dФ=L*dI

 

[J.Impro]

Мб этим и объясняется различная индуктивность на разных частотах в реальном трансе. Тем, что потоки замкнутые на сердечник и не замкнутые перераспределяются, сохраняя сумму.

 

[hydr]

То Сергей А

Если принять напряженность магнитного поля создаваемого первичкой и вторичкой за еденицу

Н1 = W1 * I1 / 2h =1 и H2 = W2 * I2 / 2h =1

То напряженность поля создаваемая каждой секцией первички и вторички в Вашем случае будет выглядеть:


0,3 -0,25 +0,15 -0,25 +0,1 -0,25 +0,15 -0,25 +0,3 = 0

Это поле вне обмотки. Между первой и второй секцией:

-0,3 -0,25 +0,15................................................... = -0,6

Второй и третьей:

-0,3 +0,25 +0,15................................................. = -0,1

Третьей и четвертой:

-0,3 +0,25 -0,15.................................................. = -0,4

И так до конца, принцип думаю понятен.

Даже без вычисления значения Ls эта операция очень полезна.
Количество витков в секциях должно быть распределено таким образом, что бы сумма квадратов полученных относительных значений напряженности была минимальной. Эта сумма будет пропорциональна суммарной индуктивности рассеяния.
Далее можно поступить просто. Нарисовать классическое распределение витков для Вашего количества секций, когда крайние секции имеют половинное значение витков а в остальных количество витков одинаково. Посчитать по указанной методике сумму квадратов относительных значений напряженности и по формуле Цикина Ls.
Отношение суммы квадратов относительных напряженностей в первом и во втором случае с известным Ls для второго случая и даст Вам сумарную индуктивность рассеяния в расчитываемом варианте.
Ну а затем помня, что квадрат частного значения относительной напряженности поля пропорционален частному значению индуктивности рассеяния эти частные значения получаете.
Если захотите получить точный результат и поработать с тонкими но очень значащими эффектами то обратите внимание, что величина 2h в зависимости от того какой промежуток от конкретной секции мы рассматриваем будет несколько меняться.

Кстати очень неудачная схема обмотки, индуктивность рассеяния будет больше в два раза по стравнению с классической.

С уважением hydr.

 

[hydr]

Мб этим и объясняется различная индуктивность на разных частотах в реальном трансе. Тем, что потоки замкнутые на сердечник и не замкнутые перераспределяются, сохраняя сумму.

Если мы расматриваем только те случаи когда длина волны много больше размеров трансформатора, а это как раз про нас, то изменение индуктивности рассеяния связано с вытеснением мгнитного поля из проводника.

С уважением hydr.

 

[Сергей А]

По поводу Ls интересно , на остальное у меня другие взгляды :beer:
впечатление что Вы несколько путаете звуковые и силовые трансформаторы . Все равно спасибо!

 

[hydr]

http://valvolodin.narod.ru/articles/WishriWrashdebnye.pdf

Вот здесь есть замечание о влиянии частоты на Ls и другая полезная информация.
Полезно обратить внимание на изменение активного сопротивления обмотки в зависимости от частоты. Если вспомнить как зависит Fв от сопротивления генератора то нетрудно догадаться как обратить этот эффект на пользу, впрочем об этом уже говорилось.

С уважением hydr.

 

[Сергей А]

Сэнкс за ссылку, всегда полезно, только сейчас мои знания предмета несколько шире.

 

[hydr]

В свете споров о влиянии магнитопровода на индуктивность рассеяния предлагаю всем желающим решить простенькую задачку.
Представим себе, что изобретен магнитный материал имеющий нулевое сопротивление потоку или, что тоже самое, бесконечную магнитную проницаемость, бонусом еще и не насыщается при любой индукции.
Сразу возникает идея а почему бы не передавать электрическую энергию на большие расстояния не в виде электрического тока а магнитным потоком.
Делаем такой трансформатор с магнитпроводом от Москвы до Ньювасюков, в конечных пунктах по катушке, электроэнергия передается почти без потерь, все пляшут и поют.
Возникает вопрос чему будет равна индуктивность рассеяния такого трансформатора?

С уважением hydr.

 

[Oleg]

Возникает вопрос чему будет равна индуктивность рассеяния такого трансформатора?
.

Сумме индуктивностей рассеяния катушек. Каждую из этих индуктивностей можно приближённо посчитать как L*(1-Sc/Sk). Где L- индуктивность катушки без сердечника, Sc - площадь сечения сердечника, Sk - площадь, очерченная средним витком катушки.
Вот рисунки из книги Лейтеса. Наибольшйи интерес нам представляет картинка "в" - трансформатор с концентрическим расположением обмоток. Если кто не понял рисунка - это только половинка рисунка. Левее оси симметрии надо дорисовать вторую симметричную часть. Из рисунков видно, что если в катушку вставить сердечник, никакого перераспределения поля внутри обмоток не происходит. Просто напряжённость поля внутри объёма, занимаемого сердечником, становится равной нулю. И становится равной нулю энергия поля внутри этого объёма (которая равна В*Н*V/2). Вне этого объёма напряжённость не меняется.
При добавлении сердечника вырастает индуктивность обмоток. Но взаимоиндуктивность вырастает в точности на такую же величину, потому что приращение индуктивности для обеих обмоток будет одинаковым. Поэтому, в эквивалентной схеме трансформатора по Цыкину изменяется только L1, а Ls остаётся прежней. А Ls, как это написано во множестве учебников, в том числе и у Евдокимова, на которого я уже давал ссылку, вычисляется как Ls1=L1-M, Ls2=L2-M. Изменяется нижняя граница АЧХ трансформатора, верхняя не меняется.

 

[hydr]

Ответ точный, но для сомневающихся можно и упростить.
Индуктивность рассеяния будет равна сумме индуктивностей двух катушек без сердечника.
А далее можно спросить, как в том анекдоте: " ну и что, помог им этот сердечник?"

с уважением hydr.

 

[aluma]

Вот проблема и решена!.
Дело за малым,найти "магнитный материал имеющий нулевое сопротивление потоку или, что тоже самое, бесконечную магнитную проницаемость, бонусом еще и не насыщается при любой индукции".

ЗЫ.Если серьёзно,ну какой ещё можно получить вывод из выкладок на основе идеализированных экв. схем?
Типа "на трёх китах..." и "не может быть никогда!".

 

[Oleg]

ЗЫ.Если серьёзно,ну какой ещё можно получить вывод

А Вам какой вывод нужен? Вы хотели знать - влияет ли сердечник на индуктивность рассеяния в трансформаторе с концентрическим расположением обмоток. Абсолютно во всей литературе написано - почти не влияет. Это "почти", думаю, даёт погрешность менее процента. А то, что при разной длине зазора были получены величины 8 и 13мГн - это погрешность методики измерения, влияние активного сопротивления обмоток и изменяющейся величины L1. Эта методика (кз вторички) даёт более-менее точные результаты применительно к несекционированным крупногабаритным трансформаторам с большой индуктивностью рассеивания. А если из-за секционирования от Ls остался пшик - что там измерять?

Индуктивность рассеяния будет равна сумме индуктивностей двух катушек без сердечника.

Почему без сердечника? Она будет уменьшаться по мере того, как сердечник будет заполнять пространство внутри катушки. По мере заполнения этого пространства всё больший поток будет устремляться к вторичной обмотке. При нулевом сечении сердечника Ксв=0, М=0, Ls=L1.
Если принять высоту намотки катушки равной нулю, и зазор между витками и сердечником тоже равным нулю, а мю сердечника - бесконечность, то индктивность рассеяния будет равна нулю. Это же следует из формулы в №1391.
А если бы вторичная обмотка располагалась концентрично первичной и прямо над ней, то зазор между катушкой и сердечником уже не влиял бы. А влияло бы только расстояние между средними витками обмоток.

 

[aluma]

А Вам какой вывод нужен? Вы хотели знать - влияет ли сердечник на индуктивность рассеяния в трансформаторе с концентрическим расположением обмоток. Абсолютно во всей литературе написано - почти не влияет. Это "почти", думаю, даёт погрешность менее процента. А то, что при разной длине зазора были получены величины 8 и 13мГн - это погрешность методики измерения, влияние активного сопротивления обмоток и изменяющейся величины L1...

Резон в Ваших словах конечно есть.
Вся литература по зв. трансам полувековой давности,со своими задачами и решениями,наверное поэтому и "почти".
Я только хотел обратить внимание коллег на мелкие подробности и их физ. смысл.
И чуть ослабить накал дебатов,пока RX_man-а совсем анафеме не предали.

 

[Oleg]

Резон в Ваших словах конечно есть.
Вся литература по зв. трансам полувековой давности,со своими задачами и решениями,наверное поэтому и "почти".
Я только хотел обратить внимание коллег на мелкие подробности и их физ. смысл.

Так говорите скорее про эти мелкие подробности и их физический смысл. Не томите. Двадцать первый век на дворе, а мы до сих пор прорыва в науке не сделали.

 

[hydr]

Думаю, RX_men нужно сказать спасибо а не анафеме предавать. Он обратил наше внимание на явные несхожайки в букварях.
То Oleg
Не забывайте, что по условию катушки разнесены практически в бесконечность друг от друга.

С уважением hydr.

 

[illarionovsp]

... а мы до сих пор прорыва в науке не сделали...

А кто против, ну мы не сделали, так не сделали. Так сделайте за нас, лучше нас. А слив в отстой, ничего не предлагая, сильно в "не комильфо" смотрится.
С ув., СП.

 

[RX_man]

Здесь про влияние зазора на индуктивность рассеяния:

http://www.kust.de/Download/Streuinduktivit%E4t.pdf

А тут про влияние сердечника на Ls:

http://www.piers.org/piersonline/download.php?file=MDkwMjE3MDgyMjUxfFZvbDVObzhQYWdlNzIxdG83MjYucGRm

Но это все касается только традиционных, а не разветвленных магнитных цепей!

 

[aluma]

Так говорите скорее...

Сказанного,я думаю,достаточно.
Дальше кому как хочется.
А куда прорываться-то будем?

К слову,первым говорил о зависимости Ls действительно RX_man и достаточно давно уже.

 

[Oleg]

Здесь про влияние зазора на индуктивность рассеяния:

http://www.kust.de/Download/Streuinduktivit%E4t.pdf

А тут про влияние сердечника на Ls:

http://www.piers.org/piersonline/download.php?file=MDkwMjE3MDgyMjUxfFZvbDVObzhQYWdlNzIxdG83MjYucGRm

Но это все касается только традиционных, а не разветвленных магнитных цепей!

1. По первой ссылке. Здесь ребята наступили на те же грабли, что aluma. Измерение Ls- по той же методике.
Эксперимент не чистый, доверия не заслуживает.
2. По второй ссылке. Меня тут заклевали, когда я предложил делать несекционированные трансформаторы. А вы делаете трансформаторы с обмотками на "different legs"? То, что сердечник сеет, никто не возражает. Но при концентрическом расположении обмоток он не может сеять мимо вторички.

Надеюсь, учебник Цыкина - "нормальный"? Смотрим параграф 15.6. "Расчёт индуктивности рассеяния по конструктивным данным трансформатора". Обратите внимание на эпюры магнитного потока рассеяния. Они ограничены контурами обмоток, к сердечнику не примыкают. Следовательно, поле рассеяния сердечника не имеет отношения к индуктивности рассеяния трансформатора.

А слив в отстой, ничего не предлагая, сильно в "не комильфо" смотрится.

Я на этом форуме только тем и занимаюсь, что постоянно что-то предлагаю. Только не отрицая достижения многих учёных, гениальных и не очень, а опираясь на них. Причём свою правоту доказываю выдержками из учебников, а меня отправляют эти учебники читать. Взять хотя бы "энергию в зазоре". Хотите, на спор найду два десятка первоисточников в печатных изданиях?

 

[aluma]

1. По первой ссылке. Здесь ребята наступили на те же грабли, что aluma...

гы-гы
Повторю свой вопрос из #1381
"какая часть магн. потока дросселя вызывает ЭДС самоиндукции-полная или за вычетом рассеяния?