Elektr ta'minotini almashtirishda yuqori chastotali magnit komponentlarning sakkizta umumiy dizayn xatosi
1) Magnit yadroli optimallashtirilgan dizayn oynasini to'ldirish
Ko'pgina elektr ta'minoti dizaynerlari yuqori chastotali magnit komponentlarni loyihalashda eng yaxshi dizaynni asosiy oynani to'ldirish orqali olish mumkin, deb o'ylashadi, lekin u emas. Ko'pgina yuqori chastotali transformatorlar va induktorlarni loyihalashda biz bir yoki bir nechta o'rash qatlamini qo'shish yoki kattaroq simli diametrli sirlangan simlardan foydalanish nafaqat optimal effektga erisha olmasligini, balki o'rashning umumiy yo'qotilishini ham ko'paytirishini aniqlashimiz mumkin. o'rashda yaqinlik ta'siri tufayli.
Shuning uchun, yuqori chastotali magnit komponentlarni loyihalashda, o'rash temir yadroli oynani to'liq o'ramasa ham, bu muhim emas, balki faqat deraza maydonining 25% ni o'rab oladi. Siz butun oyna maydonini to'ldirishga harakat qilishingiz shart emas.
Bu noto'g'ri tushuncha, asosan, quvvat chastotasi magnit komponentlarining dizayni ta'sir qiladi. Quvvat chastotasi transformatorini loyihalashda yadro va o'rashning yaxlitligi ta'kidlangan, shuning uchun yadro va o'rash o'rtasida bo'shliq yo'q va o'rash odatda butun oynani to'ldirish uchun mo'ljallangan va shu bilan uning mexanik barqarorligini ta'minlaydi. Biroq, yuqori chastotali magnit komponentlarning dizayni bu talabga ega emas.
2) "temir yo'qotilishi=mis yo'qolishi" - optimallashtirilgan transformator dizayni
Ko'pgina energiya dizaynerlari, hatto magnit komponentlar dizayni bo'yicha ko'plab ma'lumotnomalarda, yuqori chastotali transformatorlarning optimal dizayni uchun mezonlardan biri sifatida "temir yo'qotilishi=mis yo'qolishi" ro'yxatini ko'rsatadi, ammo bunday emas. Yuqori chastotali transformatorni loyihalashda temir yo'qotish va mis yo'qotish o'rtasidagi farq katta bo'lishi mumkin va ba'zida farq hatto kattalik tartibiga ham yetishi mumkin, ammo bu yuqori chastotali transformator yaxshi ishlab chiqilmaganligini anglatmaydi.
Ushbu noto'g'ri tushunchaga quvvat chastotasi transformatorining dizayni ham ta'sir qiladi. Quvvat chastotasi transformatorlari ko'pincha sariqlarning ko'pligi tufayli katta maydonni egallaydi, shuning uchun termal barqarorlik va termal bir xillik nuqtai nazaridan "temir yo'qotilishi=mis yo'qolishi" ning empirik dizayn qoidasi olinadi.
Biroq, yuqori chastotali transformatorlar uchun bu asosiy qoida amal qilmaydi. Kommutatsiya quvvat manbai yuqori chastotali transformatorni loyihalashda optimal dizaynni aniqlash uchun ko'plab omillar mavjud va "temir yo'qotilishi=mis yo'qolishi" aslida eng kam tashvishli jihatdir.
3) Oqish induktivligi=1% bo'lgan magnitlangan indüktans
Magnit komponentlarni loyihalashdan so'ng, ko'plab elektr ta'minoti dizaynerlari transformator ishlab chiqaruvchilariga tegishli texnik talablarni taqdim etishda ko'pincha qochqinning indüktans talablarini tushuntiradilar. Ko'pgina texnik varaqlar o'xshash texnik talablar bilan belgilanadi, masalan, "oqish indüktansı=1% bo'lgan magnitlanish indüktansı" yoki "oqish induktivligi < 2% magnitlangan indüktans". Aslida, bunday yozuv yoki dizayn standarti juda noprofessionaldir.
Elektr ta'minoti konstruktori kontaktlarning zanglashiga olib keladigan normal ish talablariga muvofiq, qabul qilinadigan qochqin indüktansının raqamli chegarasini belgilashi kerak. Transformatorni ishlab chiqarish jarayonida qochqin indüktansını texnik talab sifatida qochqin indüktansı va magnitlanish indüktansı o'rtasidagi mutanosib munosabatni berish o'rniga, transformatorning boshqa parametrlarini (masalan, burilish sig'imi) yomonlashtirmasdan imkon qadar kamaytirish kerak. .
Chunki oqish indüktansı va magnitlanish indüktansı o'rtasidagi munosabat transformatorda havo bo'shlig'ining mavjudligi yoki yo'qligi bilan juda katta farq qiladi. Havo bo'shlig'i bo'lmaganda, oqish induktivligi magnitlanish induktivligining 0,1% dan kam bo'lishi mumkin, havo bo'shlig'i mavjud bo'lganda, hatto transformator o'rashlari yaqindan bog'langan bo'lsa ham, oqish o'rtasidagi mutanosib bog'liqlik. induktivlik va magnitlanish induktivligi 10% ga yetishi mumkin.
Shuning uchun, oqish indüktansı va magnitlanish indüktansı o'rtasidagi mutanosib munosabat magnit komponentlar ishlab chiqaruvchisiga transformatorning dizayn indeksi sifatida taqdim etilmasligi kerak. Aks holda, bu siz oqish haqidagi ma'lumotni tushunmasligingizni yoki haqiqiy oqish qiymatiga ahamiyat bermasligingizni ko'rsatadi. To'g'ri yo'l - qabul qilinadigan qochqin indüktansının mutlaq qiymatini belgilash. Albatta, ma'lum bir nisbat qo'shilishi yoki olib tashlanishi mumkin va bu nisbatning odatiy qiymati 20% ni tashkil qiladi.
4) Oqish induktivligi magnit yadro o'tkazuvchanligi bilan bog'liq.
Ba'zi elektr ta'minoti dizaynerlari o'rashlarga magnit yadro qo'shilishi sariqlarni yanada yaqinroq bog'laydi va sariqlar orasidagi qochqin indüktansını kamaytiradi, deb hisoblashadi; Ba'zi elektr ta'minoti dizaynerlari magnit yadroni sariqlarga qo'shgandan so'ng, magnit yadro sarg'ishlar orasidagi maydon bilan birlashtiriladi deb o'ylashadi, bu esa oqish indüktansını oshirishi mumkin.
Aslida, kommutatsiya quvvat manbaini loyihalashda ikkita koaksiyal sariq transformatorning qochqin indüktansı magnit yadrolarning mavjudligi bilan hech qanday aloqasi yo'q. Bu natija tushunarsiz bo'lishi mumkin, chunki nisbiy o'tkazuvchanligi bir necha mingga teng bo'lgan material, lasanga yaqin bo'lganda, qochqinning induktivligiga juda oz ta'sir qiladi.
Yuzlab transformatorlarning o'lchangan natijalari shuni ko'rsatadiki, qochqin indüktansının o'zgarishi asosan magnit yadroli yoki magnit yadrosiz 10% dan ko'p emas va ko'plab o'zgarishlar faqat taxminan 2% ni tashkil qiladi.
5) Transformator o'rashining oqim zichligi optimal qiymati 2A / mm ~ 3,1A / mm.
Ko'pgina elektr ta'minoti dizaynerlari yuqori chastotali magnit komponentlarni loyihalashda ko'pincha o'rashdagi oqim zichligini optimal dizayn standarti sifatida ko'rib chiqadilar.
Aslida, optimal dizayn o'rash oqimining zichligi bilan hech qanday aloqasi yo'q. Haqiqatan ham, o'rashda qancha yo'qotish borligi va issiqlik tarqalish choralari ruxsat etilgan diapazonda harorat ko'tarilishini ta'minlash uchun etarlimi yoki yo'qmi.
Elektr ta'minotini almashtirishda issiqlik tarqalishining ikkita ekstremal holatini tasavvur qilishimiz mumkin. Issiqlikni yo'qotish uchun mos ravishda suyuqlik va vakuum ishlatilsa, o'rashdagi mos keladigan oqim zichligi butunlay boshqacha bo'ladi.
Kommutatsiya elektr ta'minotining haqiqiy rivojlanishida biz oqim zichligi haqida emas, balki sim to'plami qanchalik issiq ekanligi haqida qayg'urmaymiz. Haroratning ko'tarilishi qabul qilinadimi?
Ushbu noto'g'ri tushuncha shundan iboratki, dizaynerlar o'zgaruvchilar sonini soddalashtiradi va shu bilan zerikarli takroriy sinov va xatoliklarga yo'l qo'ymaslik uchun hisoblash jarayonini soddalashtiradi, ammo bu soddalashtirish dastur shartlarini tushuntirmaydi.
6), birlamchi o'rash yo'qolishi=ikkilamchi o'rash yo'qolishi "-optimallashtirilgan transformator dizayni.
Ko'pgina elektr ta'minoti dizaynerlari optimallashtirilgan transformator konstruktsiyasi transformatorning birlamchi o'rash yo'qotilishi ikkilamchi o'rash yo'qotilishiga teng ekanligiga ishonishadi. Magnit komponentlarning ko'plab dizayn kitoblarida ham bu optimal dizayn uchun standart sifatida qabul qilinadi. Aslida, bu optimal dizayn uchun standart emas.
Ba'zi hollarda transformatorning temir yo'qotilishi va mis yo'qolishi o'xshash bo'lishi mumkin. Ammo birlamchi o'rash yo'qolishi va ikkilamchi o'rash yo'qolishi o'rtasida katta farq bo'lsa, unchalik muhim emas.
Yana bir bor ta'kidlash kerakki, yuqori chastotali magnit komponentlarni loyihalashda bizni tashvishlantirayotgan narsa issiqlik tarqalish rejimida o'rash qanchalik issiq bo'lishidir. Birlamchi o'rash yo'qolishi=ikkilamchi o'rash yo'qolishi faqat quvvat chastotasi transformatorini loyihalashda empirik qoidadir.
7) Agar o'rash diametri penetratsiya chuqurligidan kamroq bo'lsa, yuqori chastotali yo'qotish juda kichik bo'ladi.
O'rash diametri penetratsion chuqurlikdan kichik bo'lganligi sababli, bu yuqori chastotada katta yo'qotish yo'qligini anglatmaydi. Transformator o'rashida ko'plab qatlamlar mavjud bo'lsa, sim diametri penetratsiya chuqurligidan ancha nozik bo'lsa ham, kuchli yaqinlik ta'siri tufayli katta yuqori chastotali yo'qotishlarga olib kelishi mumkin.
Shuning uchun, o'rashning yo'qolishini ko'rib chiqayotganda, biz nafaqat sirlangan simning qalinligi bo'yicha yo'qotishni hukm qilishimiz kerak, balki butun o'rash strukturasining joylashishini, shu jumladan o'rash rejimini, o'rash qatlamlarini va o'rash qalinligini har tomonlama ko'rib chiqishimiz kerak.
8) To'g'ridan-to'g'ri kontaktlarning zanglashiga olib keladigan transformatorning ochiq elektron rezonans chastotasi kommutatsiya chastotasidan ancha yuqori bo'lishi kerak.
Ko'pgina elektr ta'minoti dizaynerlari transformatorni loyihalash va sinovdan o'tkazishda transformatorning ochiq elektron rezonans chastotasi konvertorning kommutatsiya chastotasidan ancha yuqori bo'lishi kerak deb o'ylashadi. Aslida, transformatorning ochiq elektron rezonans chastotasi kommutatsiya chastotasi bilan hech qanday aloqasi yo'q.
Cheklangan holatni tasavvur qilishimiz mumkin: ideal magnit yadro uchun uning induktivligi cheksizdir, lekin nisbatan kichik burilishli sig'im ham bo'ladi va uning rezonans chastotasi taxminan nolga teng, bu kommutatsiya chastotasidan ancha kichikdir.
O'chirish bilan haqiqatan ham bog'liq bo'lgan narsa transformatorning qisqa tutashuvli rezonans chastotasidir. Umuman olganda, transformatorning qisqa tutashuvli rezonans chastotasi kommutatsiya chastotasining ikki tartibidan ko'p bo'lishi kerak.
