Все по звуковым трансформаторам

[hydr]

Мои расчёты и практика показывают, что Вы ошиблись как минимум на два порядка.
Эти цифры, что Вы даёте - искажения тока намагничивания в беззазорном сердечнике. Предположим, что магнитное сопротивление зазора в 10 раз больше сопротивления магнитопровода. Сразу делите свои цифры в 10 раз.
Предположим,что ток намагничивания составил 30% от амплитуды анодного тока. Делите ещё в 3 раза. Предположим, что внутреннее сопротивление лампы в 5 раз меньше Ra. Делите ещё в 5 раз. Итого - 150 раз.
Чтобы при амплитуде на первичке 70 вольт на 20Гц (и при амплитуде индукции 0.4Тл) искажения составили почти 20%? ХА-ХА-ХА!!!!!

Читаю Ваши рассуждения и не вижу ничего радостного.

1. Доля токов высших гармоник в токе намагничивания определяются, для одной и той же стали, только значениями индукции намагничивания и переменной индукцией и по барабану есть там зазор или нет.

2. "30% от амплитуды тока намагничивания.....делите на три" зачем ток намагничивания на три делить? Чего сказали то?

3. Ну ладно, индукция, напряженность поля вещи никак не постижимые,
но элементарная электрическая цепь? Чего на что делим, какие 5?
Цыкин, стр155 " Напряжение высших гармоник между выходными зажимами схемы равно токам высших гармоник помноженным на сопротивление эквивалентного генератора"
стр19 "..сопротивление эквивалентного генератора Rэн равно сопротивлению параллельного соединения ветвей Ri + r1 и r'2 + R'2"

Это ж с какого пререпугу Rа тут так влияет? Если Ri = 1кОм а параллельно включенное сопротивление 10; 100; 1000кОм это как по вашему будет меняться суммарное сопротивление?
Будем делить на 10, на 100, на 1000?

С уважением hydr.

 

[Oleg]

2 hydr.
Похоже, Вы не видите разницы между током намагничивания и анодным током. Если аплитуда анодного тока -100мА, а амплитуда намагничивающего тока в беззазорном сердечнике 3мА, но при введении зазора намагничивающий ток увеличивается до 30 ма, и Ra=3кОм, Ri=600 Ом, а амплитуда 2-й гармоники - 14% от 3мА (это будет 0.42 мА), то:
1.Искажения анодного тока 0.42/100=0.0042, или 0.42%.
2.Амплитуда напряжения на нагрузке 3000*0.1=300Вольт.
3.Амлитуда напряжения второй гармоники на выходе трансформатора
0.00042 *600=0.252Вольт.
4. Кг на выходе трансформатора 0.252/300=0.00084=0.084%.
5. Искажения тока намагничивания с зазором 0.42/30=0.014=1.4%

 

[illarionovsp]

т.к. в нагрузку попадают не искажения тока намагничивания, а искажения падения напряжения на внутреннем сопротивлении генератора ...
...для максимального размаха индукции. Но этот размах возникает только на кратковременных музыкальных пиках...

На внутреннем. Я это знаю и учёл при рассуждениях
Не совсем для максимального. Пользовался измерениями Е. Карпова. А у него гармонический состав измерен для огромного диапазона перемагничивания. И зависит от индукции перемагничивания, как это не странно, не так сильно. Я ожидал зависимость куда сильнее. Так что порядки величин соответсвуют реалиям.
Теперь к нашим любимым малым сигналам. Я не утверждаю, что повышения искажений нет. Может надо учитывать свойства стали, например разницу между начальной и максимальной проницаемостью. Я измерял и слушал конкретно для стали Э320 (от зелёных тр-ров) толщиной 0.3 мм. Может для ХВП всё будет по другому, я ж не мерил...
С ув.

 

[hydr]

Эти цифры, что Вы даёте - искажения тока намагничивания в беззазорном сердечнике.

To Oleg

Вот, Вы предположили ( совершенно не верно, но сейчас не об этом), что цифры искажений представленные мною относятся к току намагничивания.
А теперь приплетаете анодный ток. О анодном токе вообще речи небыло.
Так вот, если речь идет о токе намагничивания зачем его делить на анодный ток? Чего нагородили то?
Коллега перестаньте создавать собственные теории. Если у Вас есть замечания к результатам моих расчетов то либо они неправильно выполнены либо неправ Цыкин. Вот к этому и отнеситесь если можете.
Только зарание предупреждаю у Вас с Цыкиным разные весовые категории и расчеты по его выкладкам близки к снимаемым эксперементально.
Судя по Вашим рассуждениям измерениями Вы не занимались.

С уважением hydr.

 

[hydr]

Если аплитуда анодного тока -100мА, а амплитуда намагничивающего тока в беззазорном сердечнике 3мА, но при введении зазора намагничивающий ток увеличивается до 30 ма, и Ra=3кОм, Ri=600 Ом, а амплитуда 2-й гармоники - 14% от 3мА (это будет 0.42 мА),

Ошибка! Коллега введение зазора, на графике в координатах В/Н
меняет лишь маштаб по оси Н. И если у Вас без зазора полный размах Н составлял, скажем 30А/м то при ведении зазора будет соствавлять 300А/м
при одинаковом, что в первом, что во втором случае измении индукции.
Вот почему 14% теперь нужно брать от 30мА, в Вашем случае.
Это совершенно элементарные вещи о которых говорилось сотни раз.

Ну а в остальных выкладках тоже сплошные передергивания. Чего стоит только ток намагничивания в 30мА если изначально говорилось, и не оспаривалось Вами, что индуктивность равна 15Гн.
При U = 300B и F = 20Гц

Iнам = 159мА.

Напряжение задирали, дабы Кг уменьшить?

С уважением hydr.

 

[Oleg]

введение зазора, на графике в координатах В/Н
меняет лишь маштаб по оси Н. И если у Вас без зазора полный размах Н составлял, скажем 30А/м то при ведении зазора будет соствавлять 300А/м
при одинаковом, что в первом, что во втором случае измении индукции.

Между этим заявлением (которое верно) и вот этим

Вот почему 14% теперь нужно брать от 30мА, в Вашем случае.

(которое не верно) нет никакой логической связи.
То, что при введении немагнитного зазора происходит уменьшение ОТНОСИТЕЛЬНОЙ величины искажений, выражаемой как Кг, знает даже начинающий радиолюбитель. Если параллельно источнику синусоидального тока амплитудой 3мА и с искажениями 14% подключить источник тока с амплитудой 27мА и с искажениями 0%, то суммарные искажения составят 1.4%. Это настолько элементарно, что мне даже неудобно говорить Вам об этом.

Чего стоит только ток намагничивания в 30мА если изначально говорилось, и не оспаривалось Вами, что индуктивность равна 15Гн.

Даже не счёл нужным спорить. Это Вы не можете сделать трансформатор весом до 2кг и индуктивностью более 15Гн. Я - могу.

 

[RX_man]

А для тех, кто действительно хочет разобраться - вот. Во всём, что тут написано я убедился лично практическими измерениями

Ну, отлично. При малых уровнях петля вырождается в прямую, проницаемость постоянна, искажения равны Нулю.
Где рост искажений? Падение до исчезающе малых величин налицо
Что и подтверждается практикой.

 

[hydr]

То Oleg

Считаю совершенно непродуктивным разбираться в Ваших частных ощибках имеющих системную основу. Это будет без конца и края.
Вы отнеслись к моим расчетам по Цыкину словами: "Фигня наиполнейшая"
Как эксперт Вы обязаны отвечать за сказанное.
Вам предложен внятный понятный подход. Либо расчеты неверны либо Цикин неправ.
Вы уходите от простого решения, передергиваете, юлите.
Вариант первый. Проверяете мои расчеты по Цыкину у подготовленного человека это займет 15 минут. Находите принципиальную ошибку и подтверждение своим умозаключениям, все пляшут и поют.
Второй вариант. Опровергаете Цыкина с соответствующей аргументацией, такая то страница, такая то формула, такое то несоответсвие с ТОЭ, опять все пляшут и поют.
Если Вас неустраивают оба вышеизложенных варианта есть третий, Вы перестаете грузить ветку баластом.

С уважением hydr.

 

[hydr]

Ну, отлично. При малых уровнях петля вырождается в прямую, проницаемость постоянна, искажения равны Нулю.
Где рост искажений? Падение до исчезающе малых величин налицо
Что и подтверждается практикой.

Да совершенно верно. Эх если бы можно было не выходить за границы по напряженности поля 0,2 - 0,3А/м.
Проблема то в том, что у "супер стали" относительная проницамость до значения Н = 0,2 - 0,3А/м составляет 400 - 700 а уже при Н = 20 - 30А/м тысячи. Совершенно не трудно проверить, совсем простой опыт.
Причем изменяется эта проницаемость на этом промежутке не линейно а по закону близкому к квадратичному и соответсвенно ток намагничивания.
При достаточном количестве витков и сечении, Кг вызванный этим явлением опускается ниже -60дб. Вроде бы можно пренебречь, но эффект значительно более ярко выражен чем влияние проводников в схеме. А опытные люди говрят, что последним пренебрегать нельзя.
Да и потом неужели полные придурки делают магнитные материалы с обработкой в поперечном поле и ведь только с одной целью - уменьшить разницу между начальной проницаемостью и максимальной.
Как это ни жаль мы перестаем различать разницу между по настоящему высоким концом и всякими примитивными поделками, а лишь бы лампочка светилась и играло.
Как на нашем современном фоне выглядят те кто в начале прошлого века были озабочены созданием магнитных материалов с проницаемостью мало зависящей от индукции. Работали большие коллективы, электротехники, химики, металлурги. Цель, сказать смешно, повысить разборчивость речи в телефони. А мы сегодня найэнд из г.. лепим (пардон из мы6,4 ипр) и рассуждаем.... рассуждаем.
Вот и рождаются поколения не слышавшие лампу с настоящими моточными, поковыряют, поковыряют а потом справедливо делают вывод а с микрухой то лучше.

С уважением hydr.

 

[Oleg]

Вариант первый. Проверяете мои расчеты по Цыкину у подготовленного человека это займет 15 минут. Находите принципиальную ошибку и подтверждение своим умозаключениям, все пляшут и поют.

Проверил, нашёл, изложил. Заняло это у меня минуты 2, а не 15.

PS. Ваши вычисления ошибочны потому, что в формулы Цыкина в качестве L1 Вы подставляете индуктивность первичной обмотки на сердечнике с зазором (10-30Гн). Читайте учебник внимательней. Там должна быть подставлена индуктивность при полном отсутствии зазора - как на торе. А у тора индуктивность - несколько сот генри. У Цыкина искажениям в трансе с зазором посвящён отдельный параграф. Сравните формулы для искажений в обоих параграфах, и прочтите внимательней - что такое L1.

 

[RX_man]

Да совершенно верно. Эх если бы можно было не выходить за границы по напряженности поля 0,2 - 0,3А/м.
Проблема то в том, что у "супер стали" относительная проницамость до значения Н = 0,2 - 0,3А/м составляет 400 - 700 а уже при Н = 20 - 30А/м тысячи. Совершенно не трудно проверить, совсем простой опыт.
Причем изменяется эта проницаемость на этом промежутке не линейно а по закону близкому к квадратичному и соответсвенно ток намагничивания.
При достаточном количестве витков и сечении, Кг вызванный этим явлением опускается ниже -60дб.

Все так и есть, но это не "рост искажений на малом сигнале", а совсем наоборот.
То, что разные сердечники имеют разный характер звучания (т.е. характер искажений) это факт.
Характер такой же, как у проводников.
И - железо звучит благозвучнее пермаллоев. Вообще, преимущество пермаллоев сомнительно.

 

[illarionovsp]

Давайте рассуждать в соответствии со здравым смыслом (логически).
Есть тр-р без зазора и с зазором. Определим кни трансформаторов. Зазор кни не производит. Железо производит. Стал быть, кни не изменится. Сентенция не нова. Перемагничивание сердечника от зазора не зависит. Та-же история.
Теперь будем рассуждать по другому. Почти по Цыкину. Заменим транс с зазором на два. В одном только зазор, в другом только железо. Соединены они в ||. Ток по первому линеен, кни нет, интереса он не представляет. А второй нелинеен, он то нас и интересует. Вывод, зазор на кни не влияет.
Совсем по Цыкину. Там L1*(1+(lz/lc)*mu). Сама L1 имеет в знаменателе (lc/mu+lz). Делим и получаем mu/lc. Опять та же история: кни от зазора не зависит. Как у автора этого опуса тов. Цыкина зависит, я никак не догоняю. Видимо, я явно не в той весовой категории. Он слон, а я муха. Муха летает быстрее.
С ув.

 

[Сергей А]

Побоку все эти искажения , есть масса других причин разного звучания.
Здесь только Иларионов похоже адекватен к физике.
Штирлиц выстрелил в упор ( магнитные хар-ки) , упор не упал .гы-гы
25 круг этой .уйни бесполезен.

 

[hydr]

Проверил, нашёл, изложил. Заняло это у меня минуты 2, а не 15.

PS. Ваши вычисления ошибочны потому, что в формулы Цыкина в качестве L1 Вы подставляете индуктивность первичной обмотки.................................У Цыкина искажениям в трансе с зазором посвящён отдельный параграф.

Ну так и рассматривайте соответсвующий параграф, а не делайте ваводы по несоответсвующему.
Предупреждал, пример на стр.182, чего мутить?

То illarionovsp

Коллега безусловно Вы правы и как это не удивительно Цыкин тоже прав.
Это лишь пример того, как может выглядеть приведенная, но вырванная из контекста фраза.
Цыкин имеет ввиду, что при неизменной амплитуде напряженности магнитного поля сердечник с зазором более линеен.
Другими словами все зависит от позиции наблюдателя, стоим на позиции Н - зазор линеаризует, встали на позицию В - абсолютно никаких изменений.
Цыкин собственно об этом пишет "при условии сохранения режима магнитного материала" к сожалению фраза невнятная, что позволяет коллегам привыкшим к поверхностному чтению опускать ее а потом грузить нас сентенцией о линеаризирующих свойствах зазора.
С методологической точки зрения подход Цыкина непонятен. Зачем фиксировать Н если зазор для того и вводится, что бы допустить значительное увеличение Н без захода в насыщение.

С уважением hydr.

 

[RX_man]

О чем спор? Линейность материала сердечника никак не зависит от зазора, это да. Но вот линейность Системы очень даже зависит.
Если перейти на язык эквивалентной схемы, мы имеем два магнитных сопротивления - магнитное сопротивление сердечника (нелинейное) и магнитное сопротивление зазора (линейное), включены они Последовательно.
Соответственно, чем больше линейное сопротивление и чем меньше нелинейное, тем меньше эта самая нелинейность влияет на величину магнитного потока.

Это видно и на кривых намагничивания, и на петлях гистерезиса.

 

[RX_man]

Механизм линеаризации очень прост.

Проницаемость с зазором равна:

Muз=Muo/(дельта*Muo/lс+1)

Это означает, что:
Допустим, у нас сердечник с lc=440мм, начальной проницаемостью 2000, максимальной проницаемостью 14000
Вводим зазор 0,5мм.

И считаем.
Начальная проницаемость системы снизится до Muзmin=611, максимальная проницаемость снизится до Muзmax=828.
То есть зазор сильнее влияет на максимальную проницаемость, чем на минимальную.
Это и есть линеаризация магнитных свойств системы в явном виде.
Система без зазора "пляшет" от 2000 до 14000, система с зазором от 611 до 828.


Отсюда простой вывод: Для того, чтобы сделать Хороший трансформатор, необходим сердечник с приличной Начальной проницаемостью. Она гораздо важнее, чем максимальная. И именно она определит ту проницаемость, которая будет у системы с зазором.

Если перейти к цифрам.
На данном конкретном примере нелинейность с без зазора составляет 14000/2000=7
Нелинейность с зазором составляет 828/611=1,35
7/1,35=5.

Вот искажения и снизятся как раз в эти самые пять раз.

Конечно, это касается нелинейности, собственно, магнитопровода. При одном и том же размахе индукции.
Искажения трансформатора оценивать нужно, учитывая, что придется поменять и количество витков для получения той же самой индукции.
У нас же цель - получить максимальную индукцию при минимальных искажениях.

 

[Oleg]

Нет никакой линеаризации. При введении зазора уменьшаются в несколько раз гармоники в токе намагничивания. На гармоники в напряжении на нагрузке трансформатора это влияние очень незначительно.
Вот пример. Берём тор 90х50х50мм.
Sc=10см.кв.
lc=22см.
Масса магнитопровода около 1700 грамм.
Мотаем на нём 2815 витков.
При напряжении на первичке 200 вольт RMS (282 В ампл.) 20Гц получаем амплитуду индукции 0.8Т.л. Допустим, что мю при таком сигнале 3700.
При напряжении на первичке 100 вольт RMS (141 В ампл.) 20Гц получаем амплитуду индукции 0.4Т.л. Допустим, что мю при таком сигнале 5000.
В первом случае индуктивность первички 167Гн. Во втором случае 226Гн.
Ищем у Цыкина коэффициенты a3 для обоих случаев. В первом - 0.27. Во втором - 0.13.
Пусть Rэ=600 ом.
Считаем третью гармонику на 20Гц. Для первого случая Кг3=0.8%. Для второго случая Кг3=0.3%.
Делаем в сердечнике эквивалентный зазор 0.31мм и вводим подмагничивание 70мА. Получаем индуктивность первички 32Гн. мю железа при таком подмагничивании (aw=0.9) -2800.
Опять считаем по Цыкину. Получаем для первого случая Кг2=1.2%, Кг3=0.78%, суммарный Кг = 1.43%.
Для второго случая Кг2=0.8%, Кг3=0.4%, суммарный Кг=0.9%.
Вводим в выходной каскад ПОС по току для уменьшения Rэ в 4 раза. Соответственно, в 4 раза уменьшаются все искажения трансформатора.
Но искажения лампы при таких уровнях сигнала ( выходная мощность до 10 ватт) гораздо выше - раз в 10. А искажения ГГ на 20Гц при таких уровнях могут быть до 20%.
Другое дело, что таких уровней такой частоты в фонограммах не бывает. Поэтому трансы я считаю для нижней границы на максимальной мощности 40Гц.

 

[RX_man]

Нет никакой линеаризации. При введении зазора уменьшаются в несколько раз гармоники в токе намагничивания. На гармоники в напряжении на нагрузке трансформатора это влияние очень незначительно.

Что за человек... Что в лоб, что по лбу..
Линеаризация магнитных свойств Есть.
А как этим пользоваться - это другой вопрос.
Я об этом вполне понятно написал. Надо сохранить ту же Индукцию. А для этого придется намотать побольше витков.

 

[Oleg]

Для того, чтобы сохранить ту же индукцию, должно остаться то же число витков. Формулу в учебнике сами найдёте, или подсказать?
Не надо мотать витков побольше. Надо мотать ровно столько, сколько нужно. В результате творчества таких конструкторов, как Вы, рождаются трансформаторы "а-ля Церетели".

 

[RX_man]

Для того, чтобы сохранить ту же индукцию, должно остаться то же число витков. Формулу в учебнике сами найдёте, или подсказать?

А вам какую - постоянную или переменную?