Cum de a calcula miezul inductor

sudura electrica. Cum de a calcula miezul inductor

Un element necesar al convertorului DC-DC este o sugrumare.

Scopul acestei secțiuni, fără a se îndepărta de la cursul de fizica școală, la metoda de calcul a pedalei de accelerație mai frecvente - accelerație, lucrul cu magnetizarea. Pentru a începe, considerăm că un curent continuu cu riplu redus fluxurile de lichidare inductor.

Înfășurării îneca este de obicei acoperă complet cutia de bază. Prin urmare, cunoașterea mărimii curentul I și J densitatea curentului (A / mm2) în zona de înfășurare și fereastra de miez Deci (cm2) și raportul dintre Co sale de umplere .. Puteți determina numărul maxim de rotații. care poate fi plasat în cutia de bază:

bobina de șoc Flux poate fi determinată dacă este cunoscut înfășurări, inducție maximă Bm (T) secțiune transversală de miez Sc (cm2) și completați Factor Km:

Substituind (18.10) în (18.11), obținem:

De la (18.12) și (18.13), vom găsi inductanța îneca:

Din formula inductanță ușor dimensiunile miezului, care va realiza inductanță îneca dorită:

Pentru a selecta valori, J, Kc. Co pot utiliza tabelul de ghidare. 18.5. În acest caz, o capacitate totală de sonobuoy poate fi echivalate la 1,25 • Sc Sc.

Pentru cabluri din aluminiu, densitatea de curent trebuie să fie redusă de 1,6 ori.

Atenție! Pentru a evita miezul reactorului de saturație trebuie să aibă un decalaj non-magnetic.

Noi credem că, în comparație cu miez decalaj nemagnetic inductor este un conductor magnetic perfect si toate amperajul-spirele înfășurării sunt aplicate decalajul nemagnetic. Lungul decalajul nemagnetic, inducerea modificărilor de bază de la aproape zero la Bm.

Lungimea decalaj nemagnetic la cunoscute ampere întoarceri pot fi determinate din formula:

De la (18,10), (18,13) și (18,17) obțin o formulă pentru a găsi inductor:

De multe ori vedem că inductoare cu miez de oțel utilizate în surse de invertor de putere la o frecvență mai mare decât s-ar părea permis pentru ei. Este posibil să se găsească o explicație rezonabilă.

Pierderile în miez de fier al transformatorului sunt definite prin formula:

în cazul în care PC - pierderi în miez; Rud - pierderi specifice pentru un anumit material, la un anumit valori maxime Vu inducție și frecvență Fy inducție magnetică sinusoidal; Gc - greutatea miezului; Bm - densitatea maximă a fluxului în miez; # 945; și # 946; - performanță de frecvență.

Leagăn de inducție transformatorului ajunge de două ori cu inducție maximă (modificările de inducție de la -Vm la + Bm) Bm. Și în sufoca chiar și în modul curent discontinuu, amploarea nu depășește valoarea Bm (inducție variază de la 0 la Bm). Aceasta înseamnă că pentru formula accelerației poate fi rescrisă sub forma:

# 916; B - domeniul de aplicare al miezului reactorului cu inducție.

Din formula rezultă că pierderea de miez crește odată cu creșterea magnitudinea de inducție # 916; B și cu o creștere a frecvenței de funcționare f. Cu toate acestea, în cazul în care creșterea frecvenței, vom reduce domeniul de aplicare al inducție, pierderea nu crește.

Prin urmare, putem defini un leagăn maximă de inducție la frecvență de funcționare mai mare:

Luați în considerare exemple practice de calcul al pedalei de accelerație.

calcularea accelerației № EXEMPLUL 1

Să presupunem că vom construi o sursă de energie reglementată. Sursa este alimentat de o singura faza de 220 V, 50 Hz. Reglarea curentului de sudare gama de Imin = 50 Imax = A la 150 A se realizează cu ajutorul unui redresor cu tiristoare.

Periodicitatea sarcină LD = 40%. Pentru a nu arc de cerc a murit în pauzele de tensiune cu curent minim și un regulament unghiul maxim impune ca curentul nu scade sub I = 10 A.

Din aceasta putem determina bobina minimă:

Throttle se va agita la miezul în formă de W de oțel 3411 (E310).

Găsim dimensiunea totală a miezului:

ShL40h80 două miezuri pot fi folosite pentru a ștrangula (Sc = 32 cm2, deci = 40 cm2).

Se determină numărul de rotații de lichidare:

Dizolvarea se face sârmă cu secțiune transversală:

Se determină lungimea unui decalaj non-magnetic:

Pentru a determina inductanta rezultantă:

Rezultatul poate fi considerat satisfăcător, în ciuda faptului că inductanța rezultată este ușor mai mică necesară.

Calcul Exemplul 2 accelerației №

După cum este descris în primul exemplu, o accelerație necesară, în principal pentru a menține curentul în pauzele cauzate de funcționare a redresorului (gestionate sau unmanaged). În absența unei pauze în accelerație nu este nevoie de mare.

Prin urmare, putem reduce semnificativ dimensiunea pedalei de accelerație, dacă o saturabila non-linear fac. E. Când curentul în curentul inductor sub clapeta de accelerație de saturație 1nap are inductanță considerabilă suficientă pentru a menține curentul în pauze, iar atunci când curentul devine mai mare decât accelerația Inas dezactivată, adică. K. miezul acesteia devine saturată.

Calculăm un soc saturabila non-liniar de două înfășurare pentru sudor cu un control tiristor. Principala înfășurarea primară a șocului saturația ar trebui să aibă o inductanță de 0,3 mH și înfășurarea secundară suplimentar - 7.5 mH.

Curentul primar maxim este I1 = 180 A, un secundar - I2 = 13 Un miez de reactor trebuie să intre în saturație când curentul de înfășurare primară depășește Inas = 132 A.

Pre cred că înfășurarea șocului primar va fi înfășurată cu aluminiu, iar secundar - cupru. Anterior, am stabilit că la DC = 20% pentru cupru JCU densitatea curentului admisibil = 8A / mm2.

Deoarece aluminiul are o mai mare comparativ cu rezistivitatea cuprului, este necesar pentru a selecta densitatea de curent este de 1,6 ori mai mică decât pentru el, t. E. jal = 5 A / mm2.

Ca înfășurări inductor cunoscut, raportul de transformare a clapetei poate fi găsită prin formula:

Formulele derivate sunt valabile pentru acceleratie odnoobmotochnogo anterior având curent minim ondulație în înfășurări. Pentru a ține cont de diferența dintre curent reală și valoarea curentă de saturație a densității de curent necesară J se înmulțește cu raportul de saturație:

Pentru a aloca spațiu în caseta de bază pentru înfășurarea suplimentară, dimensiunea de bază trebuie să fie multiplicată cu factorul:

Ca un nucleu pentru choke alege forma de W banda miez de oțel 3411 (E310). Prin formulă modificată (18.15) am găsit:

ShL32h50 un miez poate fi folosit pentru acceleratie (Sc = 16 cm2, deci = 26 cm2, Sc Deci = 416 cm4).

Se determină numărul de rotații ale înfășurării cu formula modificata (18,10) primar:

Se determină numărul de spire în înfășurarea secundară:

Bobina primar este înfășurat în jurul unui fir de secțiune transversală:

Înfășurarea secundară este înfășurată în jurul unui fir secțiune transversală:

Se determină lungimea unui decalaj non-magnetic:

Pentru a determina inductanta rezultantă a inductorului înfășurarea primară:

Inductanța obține mai mult decât aveți nevoie. Pentru a obține inductanța dorită va reduce numărul de înfășurări primare la Wt = 18. Prin urmare, W2 = 90 rotații, și 5 = 2 mm.

calcularea accelerației № EXEMPLUL 3

Calculăm inductorul L2 Erste. maxim inductor curent - 315 A minimum -10 A.

riplul curentului în inductor corespunde frecvenței fPWM frecvenței PWM și egal cu = 25000 Hz.

Definiți parametrii clapetei necesare pentru a asigura continuitatea curentului de sudare. Fig. 18.25 arată forma curentului în L2 inductor, continuitate delimitare corespunzătoare.

Fig. 18.25. forma sa actuală corespunzătoare frontierei de continuitate

În timpul curent gauss-cheie de stat deschis în creșterile inductor de la zero la o valoare de vârf. Mai mult, în timpul pauzei, curentul este redus la zero. există pericol de ieșire limita de continuitate cu un minim curent de sudura min Isv = 10 A și o gauss maximă tensiune de intrare. Definiți tensiunea minimă de arc pentru curentul de sudare:

Definim raportul dintre amplitudinea și valoarea medie actuală a formei triunghiulare. Valoarea medie a funcției este integrala funcției sau, pur și simplu, să-l puneți - zona delimitată de această funcție și linia de zero.

Zona triunghiului este definit ca produsul dintre înălțimea triunghiului pe jumătate din lungimea bazei:

Prin urmare, vom găsi relația dintre amplitudinea medie și valoarea curentă:

În cazul în care comutatorul este deschis, tensiunea este aplicată pedalei de accelerație:

Curentul în inductor crește de la 0 la Ia.

In timpul unei pauze pentru a se înece se aplică tensiunea de minute -uD. iar în interiorul său curent este redus la 0 ° C.

Deoarece modificarea curent (), în ambele cazuri, va avea aceeași magnitudine dar de semn contrar,

Să presupunem, ca un material de miez sugrumare, propunem utilizarea tablei de oțel electric, cu o grosime de 0,08 mm, care este o frecvență fy = 1000 Hz, la o inducție By = 1 T și tensiunea de undă dreptunghiulară are o pierdere Py = 22 W / kg.

oțel de performanță de frecvență # 945; = 1,4 și # 946; = 1.8. Considerăm domeniul de aplicare admisibil pentru frecvența de inducție de 25000 Hz, care va asigura același nivel de pierdere ca în frecvența de 1000 Hz:

Predefinesc că inducția în miez pentru DC poate atinge valori de B = 1,42 T, densitatea de curent J = 3,5 A / mm2, Ko = 0,35 și Kc = 0,10. Găsim dimensiunea totală a miezului:

Prin mărime adecvată ShL25h50 miez (Sc = 12,5 cm2, deci = 16 cm2). Dimensiune Core Sc Deci, = 12,5 • 16 = 200 CM4.

Se determină numărul de rotații:

Winding este un autobuz-secțiune de cupru:

Definim decalaj non-magnetic:

Pentru a determina inductanta rezultantă:

Acum, asigurați-vă că domeniul de aplicare al ondulație de înaltă frecvență de inducție nu depășește # 916; B = Tesla 0,16.

Maximă de inducție matura miez de șoc are loc la tensiunea maximă de intrare Uin max = 80 V și datoria pulsului D = 0,5, și pot fi găsite prin formula:

care nu depășește valoarea admisă.