Визначення струму насичення котушок індуктивності з магнітопроводами. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Визначення струму насичення котушок індуктивності з магнітопроводами. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор

Коментарі до статті

При розробці та виготовленні котушок індуктивності, імпульсних трансформаторів виникає питання про їхню придатність для роботи в конкретних умовах. Зумовлено це тим, що параметри магнітопроводів, що застосовуються, часто точно невідомі. В результаті можлива ситуація, коли матеріал магнітопроводу трансформатора входить у насичення, що знижує ККД джерела живлення або виводить його з ладу. Для котушок індуктивності (дросселів) це призводить до істотного зменшення індуктивності з наслідками, що з цього випливають. Автори пропонують пристрій, що дозволяє проводити перевірку таких елементів на можливість роботи в конкретних умовах.

Пристрій призначений для визначення струму котушок індуктивності (дроселів) або обмоток імпульсних трансформаторів з феромагнітними, альсиферовими сердечниками, при якому настає насичення матеріалу магнітопроводу. Хоча існують різні рекомендації щодо розрахунку та виготовлення таких елементів, але, не знаючи реальних параметрів магнітопроводу (особливо з немагнітним зазором), важко отримати бажаний результат або визначити можливість їх застосування в конкретному пристрої.

Схема пристрою показано на рис. 1. До його складу входять генератор імпульсів на логічних елементах DD1.1 - DD1.6, буферний каскад на транзисторах VT1, VT2, потужний польовий перемикач транзистор VT3 і датчик струму на резисторі R8. Буферний каскад забезпечує швидку зарядку і розрядку ємності затвор-витік транзистора VT3, діод VD4 служить для обмеження викидів напруги на котушці, що перевіряється індуктивності.

Визначення струму насичення котушок індуктивності з магнітопроводами
Рис. 1

У генераторі імпульсів реалізовано роздільне регулювання резисторами R4 і R5 тривалості імпульсів та періоду їхнього прямування відповідно. Тривалість імпульсів змінюють у межах 6...60 мкс одному діапазоні і 60...600 мкс іншому. Період повторення можна змінювати в межах 0,2...2 мс та 2...20 мс відповідно. Діапазони перемикають вимикачем SA1. Напруга живлення надходить на генератор імпульсів через діод VD3 і згладжується конденсатором С3, що знижує вплив на його роботу перешкод, що виникають у ланцюзі живлення пристрою при перебігу імпульсних струмів. У ланцюг витоку транзистора VT3 встановлений низькоомний резистор R8, падіння напруги на якому пропорційно струму, що протікає через цей транзистор і котушку, що перевіряється індуктивності "Lx". Напруга подають на вхід осцилографа, на екрані якого контролюють його форму.

Спочатку на першому діапазоні встановлюють мінімальну тривалість імпульсів при максимальній шпаруватості (максимальному періоді прямування). Велика шпаруватість дозволяє зменшити середню потужність, що розсіюється, на транзисторі VT3, а також використовувати менш потужне джерело живлення, оскільки імпульсний струм забезпечують конденсатори С4, С5. До гнізд XS2 приєднують осцилограф, до гнізд XS1 - котушку індуктивності, що перевіряється, і подають напругу живлення (10...15 В). На екрані осцилографа необхідно отримати осцилограму, що відповідає рис. 2. Якщо яскравість зображення на екрані осцилографа буде недостатньою, резистором R5 слід зменшити період проходження імпульсів. Але захоплюватися цим не слід, оскільки це призведе до збільшення споживаного струму та нагрівання транзистора VT3.

Визначення струму насичення котушок індуктивності з магнітопроводами
Рис. 2

Потім тривалість імпульсу слід плавно збільшувати доти, доки лінійне збільшення напруги не перейде в нелінійне (рис. 3), а точка Un визначатиме струм, при якому відбувається насичення матеріалу магнітопроводу: Iнас = Un/0,2. Якщо на першому діапазоні точки Un досягти не вдалося, включають другий діапазон генератора.

Визначення струму насичення котушок індуктивності з магнітопроводами
Рис. 3

Слід зазначити, що максимально допустима тривалість імпульсу напруги на котушці індуктивності tn у точці Un обернено пропорційна напрузі цього імпульсу. Наприклад, якщо пристрої при напрузі живлення 15 В перевіряють імпульсний трансформатор і насичення настає при тривалості імпульсу tn = 300 мкс, то в мережевому імпульсному блоці живлення при напрузі живлення 300 В тривалість імпульсу повинна бути в 20 разів менше: tn <= 15 м.

Конструкція та деталі. Усі деталі змонтовані на платі з однобічно фольгованого склотекстоліту, її креслення показано на рис. 4.

Визначення струму насичення котушок індуктивності з магнітопроводами
Рис. 4

Плату розміщують у корпусі з ізоляційного матеріалу, на стінках якого встановлюють гнізда для підключення осцилографа, котушки індуктивності (можна застосувати затискачі "крокодил"), вимикач та змінні резистори. У пристрої застосовані змінні резистори СП, СПО, СП-4, резистор R8 - С5-16МВ-2Вт, решта - МЛТ, С2-33. Конденсатори С4, С5 – К50-24, С3 – К50-35 або аналогічні імпортні, С1, С2 – К73-9, К73-24, К10-17. Діоди КД510А замінні імпульсними малопотужними серій КД503, КД521, КД522 з будь-якими буквеними індексами, діод FR801 можна замінити на FR802, FR803, HER801, транзистор IRFZ44N - на IRFZ48Т, на IRFZ3117N, на IRFZ313N 698 та КТ6127 з будь-якими буквеними індексами.

Для живлення пристрою використовують стабілізоване джерело живлення із захистом по струму та вихідною напругою 10...15 В при струмі до 1 А. Налагодження зводиться до перевірки працездатності генератора та за бажання - градуювання шкал змінних резисторів. Практична користь від проведених вимірювань полягає в тому, що можна спростити розрахунки, які дають наближені результати і вимагають експериментальної перевірки, і отримати конкретні результати, сумісніші з завданням, що розв'язується.

Автори: Ю.Гумеров, О.Зуєв, м.Ульяновськ

Дивіться інші статті розділу Радіоаматор-конструктор.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Вдалий час для польоту на Марс 30.11.2013

Бізнесмен і перший космічний турист Денніс Ентоні Тіто пропонує НАСА місію з пілотованого польоту до Марса. Місію можна здійснити вже через 4 роки, і вона не вимагатиме розробки дорогих унікальних нових технологій.

Денніс Тіто відомий тим, що став першим космічним туристом, полетівши в 2001 році на МКС за плату в $20 млн. Це дуже заможна людина, яка очолює інвестиційну компанію Wilshire Associates. Крім того, на початку 2013 року Денніс Тіто заснував фонд Inspiration Mars, метою якого є обліт Марса пілотованим кораблем. Зауважимо, що висадка астронавтів на Місяць також розпочалася з обльоту супутника нашої планети. Денніс Тіто хоче використати протистояння Землі та Марса, яке відбувається кожні 15-17 років. У цей час подорож до Марса менш складна, оскільки взаємодія гравітації Марса, Сонця та Землі заощаджує паливо.

Inspiration Mars пропонує здійснити подорож до Марса і назад до Землі завдовжки 1,3 млрд км і тривалістю 501 день. При цьому космічний корабель має вирушити до червоної планети не пізніше ніж на початку 2018 року. Це здається неможливим: підготувати таку складну місію за час, що залишився. Однак насправді є можливість зробити цей проект реальним, для цього пропонується використати нову модель співпраці бізнесу та уряду під час підготовки до космічного польоту.

Дана модель – і є ноу-хау Денніса Тіто. Це не є традиційні контракти або субсидії на розробку космічного транспортного засобу, як це тепер практикується НАСА. Тим не менш, досягнення у цій галузі також будуть використані. Ідея полягає в тому, що інвестиції приватних компаній органічно увіллються в урядові програми випробувань космічної техніки, доповнять їх і зроблять масштабнішими.

Так, для польоту на Марс пропонується використовувати випробувальні пуски нової важкої ракети-носія SLS, яку розробляють у НАСА. Оскільки НАСА все одно збирається запускати ракету SLS, грубо кажучи з "болванкою" як корисне навантаження, то можна було б використовувати цей запуск для більш масштабної мети - запуску корабля до Марса. Зрозуміло, при першому пуску екіпажу на дослідному зразку SLS не буде: на орбіту лише виведуть корабель, призначений для проживання майбутнього екіпажу - щось на кшталт невеликого модуля МКС із пристикованими паливними баками та двигуном. Тяжка ракета SLS може вивести в космос конструкцію масою понад 100 т, так що цього цілком достатньо для повноцінного апарату, здатного забезпечити обліт Марса екіпажем у 2-3 особи. Цей апарат являє собою герметичні заселений і сервісний модулі, до яких пристиковані апарат, що спускається (для спуску на Землю), баки з паливом і двигун.

Після того, як експериментальна ракета SLS доставить на орбіту марсіанський корабель, до нього на сертифікованій для пілотованих польотів і потенційно безпечнішій ракеті вирушать люди. Як транспорт до марсіанського корабля, "припаркованого" на навколоземній орбіті, можна використовувати приватні кораблі Cygnus, Dragon або "далекий" космічний корабель Orion. Після стикування корабель стане частиною марсіанського транспорту, а в майбутніх місіях транспорт "Земля-навколоземна орбіта" може використовуватися для посадки на Червону планету. Посадка на Землю здійснюватиметься за допомогою другого корабля, який спочатку входить до складу марсіанського корабля і розміщується між відсіком, що мешкає, і баком.

Переваги подібної схеми є очевидними: модульний марсіанський корабель можна збирати на орбіті, доповнюючи його 1-2 кораблями типу Orion, призначеними для польотів до інших планет. Для більш тривалих польотів можна вивести на орбіту додатковий заселений/службовий модуль, а потім з'єднати його з марсіанським кораблем. Технологія стикування на орбіті добре відпрацьована, тому з нею проблем не передбачається. Крім того, безпілотний запуск безпечний, а у разі будь-яких неполадок на навколоземній орбіті, космонавти завжди можуть повернутись у кораблі, який доставив їх до марсіанського транспорту.

Інші цікаві новини:

▪ Передбачено супер-спалах на Сонці

▪ 23" IPS монітор AOC i2360Phu

▪ Найменший у світі модуль IrDA (FIR)

▪ Датчик нелегалів

▪ Жорсткі диски WD Purple 6 Тбайт

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Телебачення. Добірка статей

▪ стаття В'язниця народів. Крилатий вислів

▪ стаття Кому належить відкриття пеніциліну? Детальна відповідь

▪ Канаріум індійський. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Обмежувач кидка струму при включенні лампи розжарювання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Шліфувальний пристрій із дисководу. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт