Hár gegndræpi járnkjarna toroidal Transformers: Closed-Path Design Guide

Lokaða segulbrautin í toroidal kjarna

Kjörkjarna úr járni er hringlaga-segulmagnaðir hluti sem myndast með því að vinda eða stafla mjúku segulmagnaðir efni um lokaða hringlaga braut. Vegna þess að flæðisleiðin hefur ekkert vísvitandi bil, er segulmagnuð tregða lítil, flæðisþéttleiki dreifist jafnt um ummálið og nánast ekkert flæði fer úr kjarnanum. Í E-I lagskiptum kjarna þvinga samskeytin flæði til að fara yfir loftbil og einbeita sér við hornin; í toroid eru þessi áhrif að mestu fjarverandi, þess vegna ganga hringlaga spennir kaldari og hljóðlátari með sömu einkunn.

Þrír rúmfræðilegir eiginleikar knýja fram rafhegðunina. Lokaða leiðin gefur litla tregðu og þar af leiðandi háa inductance í hverri beygju. Snúningssamhverfan gefur samræmda flæðidreifingu og þétta segultengingu milli aðal og framhaldsstigs. Skortur á eyðum gefur mjög lítið ytra flökkusvið, þannig að hægt er að setja hringlaga spennu nálægt viðkvæmum hringrásum án þess að skima.

Efnisvalkostir fyrir toroidal kjarna

Efnið setur nothæft tíðnisvið. Taflan ber saman flokkana sem venjulega eru notaðir við orkubreytingar, með dæmigerðum fremur en tryggðum gildum, þar sem lokatölur verða að koma frá prófunarvottorði birgja.

Viðskiptin eru skýr: mikil mettunarframleiðsla er hlynnt kísilstáli fyrir-nettíðni, þunnt borð er ívilnandi við formlaust og nanókristallað efni á kílóhertz tíðnum og ferrít vinnur yfir nokkur hundruð kílóhertz þar sem tap á rúmmálseiningu, ekki mettun, er takmörk.

Kjarnatapsaðskilnaður

Heildarkjarnatap í toroid hefur þrjá þætti og þeir bregðast mismunandi við hönnunarbreytingum. Hysteresis tap skalast með tíðni næstum línulega og með flæðisþéttleika hækkaður í krafti aðeins yfir tveimur, þannig að það fellur hraðast þegar vinnuflæðisþéttleiki er minnkaður. Klassískur hvirfla-straumtap mælikvarðar með veldi bæði tíðni og lagskipt þykkt, þess vegna er borðaþykkt fyrsta lyftistöngin á hátíðni. Of mikið eða óeðlilegt tap fer eftir uppbyggingu léns og er undir áhrifum af glæðingu og hvers kyns vélrænni streitu sem er læst inn í sárkjarna.

Tvær hagnýtar reglur fylgja. Hringrás sem verður að keyra á mikilli tíðni ætti að vera byggður úr þynnsta borði sem til er, ekki bara úr stærsta hringnum. Og sárkjarna má aldrei vera stressaður eftir glæðingu: með því að klemma sárbol þétt inn í málmhús kemur aftur tap sem glæðingin hafði fjarlægt.

Hönnunarútreikningaröð

Fyrir spenni er flæðiþéttleikinn stilltur af beittri spennu og fjölda snúninga, eftir stöðluðu spennusambandi þar sem hámarksflæðisþéttleiki er jöfn RMS spennunni deilt með 4,44, tíðninni, snúningunum og nettókjarna þversniði-. Þegar flæðiþéttleikinn hefur verið fastur fylgir kjarnastærðin af nauðsynlegum volta-amperum og leyfilegu tapi og vindan fylgir straumþéttleikanum sem kælileiðin getur staðið undir. Fyrir inductor er röðinni snúið við: Inductance og bias current stilla kjarna þversniðið og nauðsynlega virka gegndræpi, og fjöldi snúninga leiðir af inductance.

Þrjár athuganir loka hönnuninni. Hámarksflæðisþéttleiki í versta falli-inntaksspenna verður að vera undir mettun með framlegð. Hitastigshækkunin reiknuð út frá heildarkjarna- og kopartapi verður að sitja inni í einangrunarflokki vindunnar. Og vinda glugginn verður líkamlega að samþykkja koparinn, þar á meðal uppbygging-fléttueinangrunar þar sem skríða og úthreinsunar er krafist.

Vinda og festa Practice

Samræmd vinda:beygjur sem dreifast jafnt um allt ummál halda lekasviðinu lágu og draga úr nálægð-áhrifatapi í koparnum.

Kantvörn:beittur innri radíus sárholsins verður að vera þakinn með límbandi eða mótuðu einangrunarefni fyrir vinda, annars er glerungurinn skorinn í gegn við vindun.

Uppsetning:miðbolti í gegnum gatið má ekki mynda stutta beygju; einn bolti með einangrandi ermi er ásættanlegt, en fullt málmband um ytra ummál er það ekki.

Innhjúpun:lofttæmi gegndreypingu eða mótað húsnæði flytur hita og læsir kjarnanum gegn seguldrepandi hreyfingum, sem dregur úr hljóðrænum hávaða.

Mæling og samþykki

Toroidal kjarna eru mældir á hringsýnum samkvæmt IEC 60404-6, sem nær yfir segulmagnaðir eiginleikar mælingar á segulmjúkum málm- og duftefnum við tíðni frá 20 Hz til 100 kHz, og samkvæmt ASTM A927/A927M, víxl{{6}metra{}{7}straumsprófunaraðferðinni fyrir volt toroidal sýni. Þar sem kjarninn er lagskiptur úr korna-stillaðri plötu, er flata-valsaða efnið sjálft tilgreint í samræmi við IEC 60404-8-7 eða ASTM A876/A876M, og eiginleikar plötunnar eru mældir með Epstein-rammaaðferðinni samkvæmt IEC 60404-2 eða með IEC 304-prófunartækinu fyrir eina blöð. Samþykki er venjulega skrifað sem tap á einum eða tveimur skilgreindum flæðiþéttleika- og tíðnipunktum auk innleiðni eða gegndræpi við vinnuskekkju, með prófunarskilyrðum tilgreind. Einnig ætti að athuga hvort um spennu í sárum sé að finna og hvort hann sé skemmdur á brún einangrun áður en hann er hjúpaður.

Algengar spurningar

Q:Hvers vegna hefur tunnulaga kjarni lægra flökkusvið en lagskiptur E-I kjarni?
A: Segulleiðin er lokuð og billaus, þannig að flæði er bundið við hringinn; það eru engar samskeyti þar sem flæði fer úr kjarnanum og ytra sviðið er samsvarandi lítið

Q:Hvaða efni hentar 50 Hz hringlaga spennubreyti?
A: Korn-miðað kísilstál í 0,23-0,35 mm þykkt, vegna þess að mettunarleiðsla þess nálægt 1,9 T leyfir smærri kjarna fyrir tiltekna einkunn og tap hans við afltíðni er lágt

Q:Hvað takmarkar efri tíðni formlauss toroid?
Svar: Við há tíðni eykst tapið á rúmmálseiningu og mjög þunnt borðið sem þarf til að stjórna hringstraumstapi- verður dýrt að vinda; yfir u.þ.b. 50 kHz nanókristallað eða ferrít efni passar venjulega betur

Q:Hvernig er kjarnatap mælt á hálskirtli sárs?
A: Hringsýni er knúið áfram með sinusoidal spennu og tapið er dregið af spennumælis-ampermeter-wattamælisaðferðinni sem er skilgreind í IEC 60404-6 og ASTM A927/A927M, með flæðiþéttleika og tíðni sem tilgreind eru í skýrslunni

Q:Er hægt að festa hringlaga spennu í gegnum gatið í miðjunni?
A: Já, með einni festingarbolta með einangrunarhylki, vegna þess að málmbraut sem tengir hringinn myndi mynda stutta beygju og dreifa aukaspennunni

Q:Hvernig er hægt að draga úr hitahækkun á hálskirtli?
A: Dragðu úr flæðisþéttleika til að draga úr hysteresis tapi, notaðu þynnri borði til að skera eddy-straumtap og bættu hitaflutning með lofttæmi gegndreypingu eða með því að auka óvarið yfirborð vindunnar