Як розрахувати дросель

Як розрахувати дросель

Нерідко навіть маститі розробники електроніки слабо розбираються в електромагнітній техніці і не в змозі грамотно вибрати конструкцію і провести розрахунок електромагнітних компонентів ІВП. Це не дивно, тому що в наш час електроніка охоплює досить широку область знань і фахівець, який здобув освіту у вузькій області, змушений на практиці приймати рішення в суміжних областях. Гостро ця проблема стосується любителів, не мають зовсім спеціальної освіти.

Інструкція

  1. Виведіть співвідношення, які будете використовувати в подальшому. Розрахунок ведіть для дроселя працюючого з підмагнічування. Для використання навіть дуже спрощених формул слід чітко розуміти їх структуру. Традиційно в класичних джерелах по різному проводиться оцінка габаритів магнітопровода для дроселів і трансформаторів. Для першого обсяг сердечника дорівнює добутку середньої довжини магнітної силової лінії на перерізу осердя на, Sc * 1c, для трансформатора — добуток площі вікна з обмоткою So на площу перерізу сердечника Sc. Дроселі, які працюють з підмагнічування, мають немагнітний зазор, у якого магнітне опір на сотні й тисячі разів вище магнітного опору магнітопровода. Беручи це до уваги, ігноруйте магнітний опір сердечника, вважайте його нульовим, і оцінюйте габарити дроселя через Sc * So, також як трансформатор.
  2. Визначте потокозчеплення дросельної обмотки, для вибраної індукції B:

    Ψ = W * B * Sc * Kc * 10-4, або Ψ = 0,1 * BJ * Sc * So * Kc * Ko / I.

    Знайдіть індуктивність дроселя, виходячи з двох попередніх формул:

    L = 0,01 * Sc * So * B * J * Kc * Ko / I ^ 2, а також значення Sc * So для його сердечника:

    Sc * So = 100 * L * I ^ 2 / (B * J * Kc * Ko). Вибір значень J, B, Kc, Ko береться від аналогічних рекомендації для трансформаторів «С.Г. Бунін, Л.П. Яйленко. Довідник радіоаматора — коротковолновіка ». Габаритну потужність Ргаб прирівняти до Sc * So. Щільність струму для алюмінієвого проводу слід зменшити в 1.6 раз. Наприклад: споруда регульованого зварювального джерела. Він живиться від однофазної мережі 220В 50Гц, зварювальний струм регулюється в межах від Iмін = 50 А до Iмакс = 150А керованим тиристорним випрямлячем, ПН ​​(періодичність навантаження) = 40%. Для того, щоб зварювальний дуга не гасла в паузах напруги, дросель повинен підтримувати струм на певному рівні, не нижче Iст = 10А, при максимальному куті регулювання та мінімальному струмі. Мінімальна індуктивність дроселя дорівнює:

     Lмін = 0.25 * Uд / (F * (Iмін-Iст)) = 0.25 * (18 +0.05 * Iмін) / (F * (Iмін-Iст)) = 0.25 * (18 +0.05 * 50) / (50 * ( 50-10)) = 2.56мГн.
  3. Намотайте його на Ш-подібний сердечник зі сталі 3411. Попередньо виберіть J = 5А/мм ^ 2 (з урахуванням заданої ПН), B = 1.3Тл, Ko = 0.35, Kc = 0.95. За формулою визначте:

    Sc * So = 100 * 2.56e-3 * 150 ^ 2 / (1.3 * 5 * 0.95 * 0.35) = 2665см ^ 4.

    Використовуйте для дроселя два сердечника ШЛ40х80 (Sc * Kc = 30см ^ 2, So = 40см ^ 2). Визначте кількість витків:

    W = 100 * 40 * 0.35 * 5 / 150 = 46 витків дроту, перетин якого Sпр = Iмакс / J = 150 / 5 = 30мм ^ 2. Визначте немагнітний зазор:

    δ = 150 * 46 / (796 * 1,3) = 6,7 мм. Визначте результуючу індуктивність:

    L = 1,25 * 10e-7 * 60 * 46 ^ 2/6.7 = 2.37мГн. Вона майже відповідає заданому значенню мінімальної індуктивності, але на практиці вона буде мати значення дещо вище, тому що не враховується індуктивність розсіювання.

Джерела