Все по звуковым трансформаторам

[hydr]

Давайте.

-Потому что токи Фуко не влияют на индукцию. Они сами - результат изменения индукции. Проводящий материал сердечника образует замкнутые контуры, в которых наводится ЭДС самоиндукции. Поэтому, эквивалентом потерь на токи Фуко можно считать резистор, включенный параллельно обмотке. Потери эти - активные. Ток потерь - тоже активный. И он вносит фазовый сдвиг в результирующий ток через обмотку.

-А вот так и собираюсь, при помощи схемы из предыдущего поста. Расстройка интегратора в плюс относительно 90 градусов компенсирует влияние токов Фуко.

-Верно. Петли нет, а эллипс - есть. Не означает ли это то, что между вашим эллипсом и петлёй нет ничего общего?

-Я это прекрасно понимаю. Только Вы не понимаете, что между В и Н фазового сдвига нет,

- В сети есть хорошая формулировка, приведу близко к тексту:

" В соответствии с правилом Ленца токи Фуко выбирают внутри проводника такое направление и путь, что бы противиться причине, вызвавшей их".
По вашему эти токи противятся, довольствуясь только тем, что строят рожи магнитному потоку?
Сколько существует устройств использующих противодействие токов Фуко изменению магнитного потока? Множество, это и широко известные реле с задержкой на срабатывание и отпускание и гистерезисные электродвигатели и пр. И только Вы незнаете о том, что токи Фуко влияют на магнитное состояние сердечника.

- Тезисы о компенсации влияния токов Фуко интегратором комментировать не могу, это честное слово выше моих сил.
Замечу лишь, что это утверждение пристекает из наивно ошибочного представления о возможном учете влияния токов Фуко с помощью сопротивления на эквивалентной схеме.

- Значит если вместо катушки с сердечником в схему Евгения вставим катушку без сердечника то по Вашему получим эллипс.
Незнаю как такое можно придумать? Только не отрабатываете задний ход через утверждение о том, что и без сердечника есть потери в изоляции, меди. Ведь Вы пишите, "Ваш эллипс". А это означает, что речь идет о конкретном эллипсе полученном в опыте Евгения с сердечниками.

По поводу моего непонимания отсутствия фазового сдвига просьба, не передергивайте.
Мой 7845 начинается со слов:
" Коллега, гистерезис это не фазовый сдвиг"


С уважением hydr.

 

[Михаил44]

Это никому не нужно, вылавливать "блох". В экспериментальной физике 10% разброс - это хорошо.
Все эксперименты ставятся для выявления Зависимостей. А вовсе не для точных измерений.

Совецкий радиолюбитель знает все о физике и методах измерений! Хоть сюда не лезьте с китайскими мультиметрами.

 

[Oleg]

- Значит если вместо катушки с сердечником в схему Евгения вставим катушку без сердечника то по Вашему получим эллипс.

Так давайте у него и спросим. По-Вашему, что там должно получиться?

По поводу моего непонимания отсутствия фазового сдвига просьба, не передергивайте.
Мой 7845 начинается со слов:
" Коллега, гистерезис это не фазовый сдвиг"

Тогда почему вместо гистерезиса измеряете фазовый сдвиг? Условием измерения гистерезиса является точная компенсация всех фазовых сдвигов строго в ноль. Именно для этого в установке для измерения петли гистерезиса присутствует интегрирующая цепь. Её, по-Вашему, просто так приделали, для красоты?

 

[hydr]

To Oleg

По первому вопросу - прямая линия.

По второму. Существуют прямые методы измерения статической зависимости В от Н. Где не нужно в принципе говорить о каких то фазах.
В случае использования осциллографа приходится, но это относится к методике измерения а не к физической сущности. Хвост не должен вилять собакой. Так и в нашем случае глупо на основе особенностей измерительного прибора, схемы, судить о физике процесса.

С уважением hydr.

 

[Oleg]

По первому вопросу - прямая линия.

Откуда там возьмётся прямая линия, если синусы сдвинуты относительно друг друга на 90-87=3 градуса? Там будет самый настоящий эллипс. Узкий, но эллипс.

По второму. Существуют прямые методы измерения статической зависимости В от Н. Где не нужно в принципе говорить о каких то фазах.
В случае использования осциллографа приходится, но это относится к методике измерения а не к физической сущности. Хвост не должен вилять собакой. Так и в нашем случае глупо на основе особенностей измерительного прибора, схемы, судить о физике процесса.

Стоп. Минуточку! По-моему, это Вы носитесь с эллипсами, полученными на этой установке, как с писаной торбой, и судите по ним о физике процесса. Поэтому, не в НАШЕМ, а в ВАШЕМ случае глупо судить о физике процесса на основе данных, полученных с неоткалиброванного прибора.
Но допустим на минуту, что петля гистерезиса имеет форму эллипса, а установка Евгения покажет без сердечника прямую линию. Докажите теперь, что гистерезисные искажения в этом случае отсутствуют. Они могут отсутствовать только в том случае, если на экране осциллографа будет прямая линия, как при отсутствии сердечника.

 

[hydr]

Потому что токи Фуко не влияют на индукцию. .....
... Поэтому, эквивалентом потерь на токи Фуко можно считать резистор, включенный параллельно обмотке.

Долго не мог понять Вашего упорства в отстаивании совершенно ошибочного мнения, мол искажения зависят о ширины петли.
Как всегда, в таких случаях, причина оказалась достаточно глубокой, недостаточное знания основ. В данном конкретном случае незнание правила Ленца.
Теперь надеюсь, Вы уже не будете утверждать, что токи Фуко не влияют на индукцию. А так же поймете, что нельзя влияние токов Фуко на процесс перемагничивания сердечника на эквивалентной схеме заменить резистором.
Вот с этого момента Вам необходимо, потратить немного времени на пересмотр собственных взглядов, коль были они построены на неверном базисе. Вместо этого Вы по инерции продолжаете спорить.

Что касается доказательств, связанных с искажениями и эллипсом.
Объяснял Вам многократно то, что известно со школьной скамьи.
Предлагаю Вам самому доказать, что в случае когда сердечник перемагничивается в координатах В/Н по эллипсу, кругу, в токе намагничивания могут присутсвовать гармоники высших порядков.
То то будет шуму на весь мир, переворот в математике, престижные премии и пр.
А если серьезно коллега, чего спорите, элементарные ведь вещи.

С уважением hydr.

 

[Сергей А]

Зачем тогда все эти измерения ? Подскажите как измерить мю в полосе частот.

 

[RX_man]

Зачем тогда все эти измерения ? Подскажите как измерить мю в полосе частот.

B=mu*muo*H

Снимаем с экрана осциллографа B и H и вычисляем реальную проницаемость.

 

[Сергей А]

Понятно, еще бы с помощью спектралаба
Нарисовали бы установку, чтобы спектралаб делил В/Н.
Может что- нибудь интересное увидим.
Там можно и идеальный интегратор приделать будет.

 

[Oleg]

Предлагаю Вам самому доказать, что в случае когда сердечник перемагничивается в координатах В/Н по эллипсу, кругу, в токе намагничивания могут присутсвовать гармоники высших порядков.
.

"Это элементарно, Ватсон!"
Ваше доказательство отсутствия гармоник высших порядков основывалось на параметрическом уравнении эллипса:
Y=a*sin(w*t), X=b*cos(w*t).
Но синус и косинус сдвинуты друг относительно друга по фазе на 90 градусов. В и Н по фазе совпадают, т. е. аргументы тригонометрических функций в параметрическом уравнении должны быть равны . Поэтому параметрическое уравнение для В(H) при синусоидальном сигнале на обмотке будет выглядеть так.
B=a*sin(w*t)
H=b*sin(w*t)
Если а=const, и b=const, графиком такой функции будет прямой отрезок.
Для того, чтобы графиком стала любая другая кривая, коэффициенты а и b должны быть нелинейны, и иметь зависимость от B или Н.
Вы просто не сможете написать такого параметрического уравнения для эллипса, чтобы аргументы функций Y(t) и Х(t) были бы равны, а разложение этих функций в ряд Фурье давало бы только члены с n=1. За исключением одного частного случая, когда эллипс вырождается в прямую.

Теперь надеюсь, Вы уже не будете утверждать, что токи Фуко не влияют на индукцию. А так же поймете, что нельзя влияние токов Фуко на процесс перемагничивания сердечника на эквивалентной схеме заменить резистором.

Напрасно надеетесь.

Лучше решите такую задачку. На обмотку трансформатора с индуктивностью 10Гн подали синусоидальное напряжение амплитудой 100В и частотой 50Гц. Мощность потерь на токи Фуко составила 0.2 Ватта. Какова величина фазового сдвига между током через обмотку и напряжением на ней? Сопротивлением меди пренебречь.
Заодно ответьте на такой вопрос. Если при снятии петли гистерезиса на Вашей установке параллельно вторичке подключить резистор, ток через первичку изменится, за счёт появления тока во вторичке в соответствии с пресловутым правилом Ленца. Ширина эллипса при этом изменится. Значит ли это, что изменилась петля гистерезиса?

 

[Oleg]

ЗЫ. Виноват, в условии задачи забыл указать частоту синуса. Теперь поправил, можете считать. А можете и не считать - я уже сосчитал. Получится 85 градусов. В принципе, Евгений может и не городить прецизионный интегратор, а поставить вместо резистора 20к переменный резистор, и настраивать установку при помощи него.

 

[hydr]

"Это элементарно, Ватсон!"
Ваше доказательство отсутствия гармоник высших порядков основывалось на параметрическом уравнении эллипса:
Y=a*sin(w*t), X=b*cos(w*t).
Но синус и косинус сдвинуты друг относительно друга по фазе на 90 градусов. В и Н по фазе совпадают, т. е. аргументы тригонометрических функций в параметрическом уравнении должны быть равны . Поэтому параметрическое уравнение для В(H) при синусоидальном сигнале на обмотке будет выглядеть так.
B=a*sin(w*t)
H=b*sin(w*t)

Этакое ненавязчивое передергивание. Имеем эллипс в координатах В и Н. Вот этот эллипс связывает между собой значения В и Н, и как же коллега в этом случае у Вас получилась система с двумя синусами?!

Что касается Ваших продолжающихся утверждений о том, что токи Фуко не влияют на магнитный поток сердечника, то извините, но непонимаю чего вы хотите. Ниспровергать основы? Отрицать, что тысячи устройств использующих этот эффект существуют? Ну так это без меня.

С уважением hydr.

 

[Oleg]

Этакое ненавязчивое передергивание. Имеем эллипс в координатах В и Н. Вот этот эллипс связывает между собой значения В и Н, и как же коллега в этом случае у Вас получилась система с двумя синусами?!

Вы отказываетесь от собственных слов, и утверждаете, что никогда не писали параметрического уравнения эллипса на этом форуме?
Ну тогда прочтите хотя бы это:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Эллипс
А два синуса - это те самые синусы, которые Вы подаёте на входы X и Y осциллографа.

Что касается Ваших продолжающихся утверждений о том, что токи Фуко не влияют на магнитный поток сердечника, то извините, но непонимаю чего вы хотите. Ниспровергать основы? Отрицать, что тысячи устройств использующих этот эффект существуют? Ну так это без меня.

Я ничего не собираюсь отрицать. Существуют - значит, существуют. Микроволновка у меня дома тоже есть. Я утверждаю, что на эквивалентной схеме трансформатора потери на токи Фуко можно заменить резистором параллельно первичке. Изменение фазы тока через источник питания при этом точно такое же, как при возникновении токов Фуко. Появляются же токи Фуко в результате изменения потока. Но никогда они не появляются ДО того, как изменился поток.

ЗЫ. Про какую тригонометрическую функцию речь шла вот здесь?
Конкретный вопрос по трансформаторному железу

 

[hydr]

Вы отказываетесь от собственных слов, и утверждаете, что никогда не писали параметрического уравнения эллипса на этом форуме?

А два синуса - это те самые синусы, которые Вы подаёте на входы X и Y осциллографа.

Появляются же токи Фуко в результате изменения потока. Но никогда они не появляются ДО того, как изменился поток.

ЗЫ. Про какую тригонометрическую функцию речь шла вот здесь?
Конкретный вопрос по трансформаторному железу

- Конечно писал. С чего взяли, что отказываюсь?

- По поводу двух синусов. Нарисуйте тригонометрический круг ( или эллипс, все равно параметрическое уравнение одно и тоже), по оси абцисс разверните функцию sin(wt), по оси ординат получите cos(wt).
Но обратите при этом внимание, что когда мы говорим о петле гистерезиса в координатах В/Н понятие фазы отсутсвует. Ну нет на этом поле временных координат. Разберитесь с какого момента Вы вводите понятие времени и все встанет на свои места.
Ни какого высшего образования для понимания таких элементарных вещей не нужно. Этому учат в школе.

- Так Вас ни кто и не убеждал в том, что ток Фуко появляется до возникновения потока.
Отношусь лишь к Вашему заявлению о том, что токи Фуко не влияют на магнитный поток в сердечнике.
Учитывая Вашу реплику о том, что мы не дождемся изменения этой точки зрения, остается лишь сожалеть, доказательства неуместны.

- Могу повторить в сотый раз эллипс описывается уравнением содержащим только первую гармонику.

С уважением hydr.

PS.
Резистор параллельный первичке позволит на эквивалентной схеме учесть лишь активные потери в цепи и только. А вот взаимодействие множества контуров образованных токами Фуко с потоком, препятсвующих изменению этого самого потока, таким банальным способом Вы не учтете. Вот и получается, что симулятор рисует черти-что. Но он не виноват. Есть старая сентенция, правильно сформулированный вопрос, это 90% ответа.

 

[Oleg]

Разберитесь с какого момента Вы вводите понятие времени и все встанет на свои места.
.

Ввожу не я, а Вы. А вы вводите sin(wt) и cos(wt). Вот эти t в скобочках - это и есть время. Но sin(wt) и cos(wt) разнесены во времени на п/2. С какой это стати у Вас В будет изменяться по синусу, а H - по косинусу? В установке специально имеется фазовращатель на п/2, чтобы выровнять фазы, и подать на входы осциллографа два sin(wt).

Изменение магнитного потока - причина возникновения токов Фуко. Токи Фуко - следствие изменения магнитного потока. Может ли следствие влиять на причину, т.е. изменять её? Если в какой то момент времени поток был 1Вб (и это случившийся факт), а потом изменился до 2Вб (и это тоже случившийся факт), то может ли возникший ток в замкнутом контуре эти два факта изменить? Он, конечно, пытается удержать поток на уровне 1Вб, но этого не случилось - поток изменился до уровня 2Вб.
Предположим гипотетически, что в материале сердечника у нас имеется не множество токопроводящих замкнутых контуров, а только один, и возникают не ТОКИ Фуко, а ТОК Фуко в этом контуре. Фактически, этот контур является вторичной обмоткой. Тогда сопротивление контура можно нарисовать на эквивалентной схеме в виде резистора, подключенного параллельно вторичной обмотке. А затем - транслировать эту схему в вид, где этот резистор подключен параллельно первичке.

 

[hydr]

То Oleg

Магнитный поток вызванный током в первичке наводит в короткозамнутой вторичке эдс, соответсвенно ток и магнитный поток. Магнитный поток в сердечнике является алгебраической суммой магнитных потоков создаваемых первичной и вторичной обмоткой.
И совершенно по фигу где причина а где следствие. Это извиняюсь но примитив. Будете спорить?

Петля гистерезиса в координатах В/Н означает лишь только то, что любому значению Н при его изменении будет соответствовать, с учетом предшествовавшего состояния, определяемое этой петлей, значение В.
Если зависимость между Н и В определяется параметрическим уравнением эллипса (т.е. именно так эллипсом и выглядит петля) то всегда при изменении Н по синусоидальному закону, В (индукция) будет определятся этим самым параметрическим уравнением, которое не содержит высших гармоник а только первую. Если индукция не содержит высших гармоник то и напряжение на выходе трансформатора так же их не содержит.

В = F(Н)

Эта F - функционал - параметрическое уравнение, у Вас есть.
Зачем заводить рака за камень когда и так все примитивно до жути.

С уважением hydr.

 

[Oleg]

В = F(Н)

Эта F - функционал - параметрическое уравнение, у Вас есть.
Зачем заводить рака за камень когда и так все примитивно до жути.

Параметрическое уравнение, которое у меня есть -
B=a*sin(w*t)
H=b*sin(w*t)
Но при а=соnst и b=const это уравнение прямого отрезка. Если всё так примитивно до жути, напишите мне выражение для коэффициентов а и b, при которых на графике В(Н) получится эллипс. Затем, получившиеся функции B(t) и Н(t) разложим в ряд Фурье, и посмотрим что получится. Если в этом ряду окажутся одни только члены с n=1, то Вы правы. Но я готов поспорить на очень хороший коньяк, что Вы не найдёте такого решения.

Магнитный поток вызванный током в первичке наводит в короткозамнутой вторичке эдс, соответсвенно ток и магнитный поток. Магнитный поток в сердечнике является алгебраической суммой магнитных потоков создаваемых первичной и вторичной обмоткой.
И совершенно по фигу где причина а где следствие. Это извиняюсь но примитив. Будете спорить?
.

Как же я буду спорить с основами. Только объясните мне такую вещь. Петля гистерезиса, по определению - график В(Н). Каким образом ток вторичной обмотки влияет на этот график? Как изменяется площадь и форма петли при подключении нагрузки к трансформатору?

 

[hydr]

Параметрическое уравнение, которое у меня есть -
B=a*sin(w*t)
H=b*sin(w*t)
... Но я готов поспорить на очень хороший коньяк, что Вы не найдёте такого решения.


Как же я буду спорить с основами. Только объясните мне такую вещь. Петля гистерезиса, по определению - график В(Н). Каким образом ток вторичной обмотки влияет на этот график? Как изменяется площадь и форма петли при подключении нагрузки к трансформатору?

Если петля имеет форму эллипса то В и Н однозначно, с учетом предшествовавшего состояния, связаны между собой параметрическим уравнением:

В = a*cos t

H = b*sin t

А не тем которое Вы приводите. Обращаю Ваше внимание, во избежание путаницы, что здесь t это не время ( время вводим потом, когда вводим гармоническое воздействие, тут же просто формула для пересчета Н в В). Уравнение параметрическое т.е. используется промежуточная величина, исключающая неопределенность.
Из этого уравнения следует, что всегда, если Н изменяется по гармоническому закону имея одну гармонику то и В будет иметь только одну гармонику N1.
И не надо забивать голову измерительными схемами и пр.

То, что множественные контура образованные токами Фуко взаимодействуют с основным магнитным потоком это слава богу нам всем понятно. И для этого был приведен пример с замкнутой вторичной обмоткой. Но на этом сходство заканчивается.
По существующим на сегодня представлениям магнитное состояние сердечника определяется векторной суммой намагниченности элементарных магнитных диполей, доменов. При вращении вектора намагниченности домена на него действуют упругие силы, инерционные, вязкие, пластическая деформация, электромагнитные силы, в том числе и от рядом расположенных микроскопических контуров с током (Фуко).
Описать всю эту совокупность, с претензией хоть на какую то строгость, никому до сих пор неудалось. И тем более заменить этот сложнейший процесс, определяющий форму петли, зависимость ее от частоты и пр. сопротивлением на эквивалентной схеме, невозможно.

С уважением hydr.

 

[Oleg]

И не надо забивать голову измерительными схемами и пр.

"Нет уж, паааазвольте!"
Ведь это Вы извлекли на свет божий измерительную схему из старого учебника. Намеряли там что-то, напоминающее по форме эллипс, и теперь пытаетесь всех уверить в том, что именно так выглядит петля гистерезиса. И в том, что эта петля не вносит искажений.
Когда Вы подаёте сигналы на входы X и Y осциллографа со своей установки, то Вы подаёте именно два синуса, а не синус и косинус, и t при этом означает именно время, а не что-либо другое. Ведь в качестве тестового сигнала используется напряжение, изменяющееся именно во времени. А не в пространстве, или где-либо ещё.... (На МВБ, что-ли?)
Так уж будьте любезны объяснить, как такое возможно.

...никому до сих пор неудалось. И тем более заменить этот сложнейший процесс, определяющий форму петли, зависимость ее от частоты и пр. сопротивлением на эквивалентной схеме, невозможно.

Описать при помощи резистора зависимость от частоты я и не претендую. Только существуют стандартные методы расчёта тока холостого хода трансформатора. Рассчитываются реактивная и активная составляющие этого тока, без всяких проблем. Активная составляющая рассчитывается так, как будто параллельно первичке включен резистор, на котором выделяется мощность, равная мощности активных потерь (вычисляемая из справочных данных). А Вы говорите - "никому не удалось". Удалось, и очень давно.

 

[hydr]

То Oleg

- Опять спрыгиваете с темы. В 7879 говорится о принципиальных физических основах, есть эллипс - нет искажений.
Давайте сначала здесь поставим точку а уже потом будем говорить о том плохие или хорошие измерения.

- Обратимся к книге В.В. Дружинина стр. 18:
" В образцах холоднокатанной текстурированной стали, имеющих высокую проницаемость в средних полях и аномально большие потери от вихревых токов даже при частоте 50Гц, вершины динамических гистерезиса сильно закруглены ( рис.1-14)."
На этой ветке Вы утверждали, что никакие закругления невозможны.
Причина в попытке получить картинку на симуляторе с сопротивлением включенным параллельно первичке. Так, что оставьте сопротивление только для учета активных потерь.
И какое отношение вычисление без труда активной и реактивной (тоже мне тайна) составляющих имеет к форме петли гистерезиса?

С уважением hydr.