Здравствуйте, задался целью разобраться как ведут себя ферромагнитные материалы в режимах насыщения и в режимах со значительным подмагничиванием.
Замерил напряжения заряженной емкости подключенной к катушке на замкнутом ферритовом сердечнике и напряжения на вторичной обмотке, находящейся на противоположной стороне магнитопровода.
Зеленым лучем - напряжение на конденсаторе, перламутровым - вторичная обмотка.
Почему с магнитом, максимумы эдс на вторичной смещены?
А потому, что у кривой намагничивания ферромагнетика есть понятие гистерезиса. Т.е. неоднозначность между параметрами Н и В Магнит "подмагничивает" ферромагнетик и при нуле Н, на характекристике не ноль В. Вот перемагничивание и происходит не через "нулевую точку" . Влом в учебник заглянуть ?
P.S. Вот поправили, (спасибо DM Motovilov) Если выразится еще более точно, то гистерезис ни при чем, постоянный магнит или подмагничивание током смещает рабочую точку сердечника, и насышение наступает при разных значениях токов намагничивания.
Вопрос: во всех трех случаях схема измерений одинакова ?
Дело в том что на третьем рисунке кроме сдвига максимума тока, сам ЭДС вторички ( читай магнитный поток) не опаздывает на положенные ему 90 град. по отношению ко входной ЭДС !!!
_________________ Говорите говорите, я всегда зеваю когда мне интересно.
99,9% всех СЕ устройств, - от неправильных измерений
MSN: неверно поняли вопрос. Понятно, что насыщение смещено из-за магнита, но я вопрошаю совсем о другом.
Смотрим самый нижний график, зеленым напряжение на конденсаторе, который подключен к первичной обмотке, перламутровым напряжение на вторичной.
Первичная создает поток, скорость изменения которого пропорциональна замеренному на ней напряжению.
Видим: максимум ЭДС вторичной обмотки смещен, относительно максимума ЭДС первичной.
Предположим, что работает исключительно фарадеевский механизм наведения ЭДС, т.е. ЭДС на вторичной обмотке пропорциональна скорости изменения потока через ее контур
Перефразируем: первичная обмотка создает одну скорость изменения (ускорение) потока, вторичная 'видит' другую, как-будто поток притормаживается или подразгоняется в сердечнике, относительно первичной обмотки. Я конечно могу предположить, что процессы в подмагниченном материале могут быть очень сложные, но такое поведение мне кажется странным.
Предположим другой вариант, что кроме фарадеевского механизма работает некий неизвестный механизм, тогда возникает вопрос, каким образом можно четко отделить одно от другого и четко это выяснить?
На этот вопрос я уже сам себе ответил, подготовлю красивые замеры c фотографиями и выложу на днях.
Надо-бы нарисовать кривую намагничивания и с разных точек "подать" в нее ток намагничивания, возможно тогда что-то прояснится. Механизм скорее всего один dФ/dt. Кстати как магнит прикладывали к замкнутому магнитопроводу?
_________________ Говорите говорите, я всегда зеваю когда мне интересно.
99,9% всех СЕ устройств, - от неправильных измерений
eptv Пост: #117388 От 24.May.2008 (22:00)
MSN: выложу подробно с фотками в ближайшее время. Тема интересная.
Тема действительно интересная.
С первым и вторым рис. все понятно, а вот на нижнем наверное перевернута фазировка щупов осцила. Инверсия на 180 градусов.
Правильно сказал MSN, что рабочая точка смещается за щет подмагничивания.
Советую пройтись пробным витком от центра первички к центру вторички и понаблюдать изменения картинки на осциле.
Как я понял у тебя подмагничивание керна вторички?, а то картинка не совсем ясная.
В учебнике по электротехнике тема называется "Магнитные цепи с постоянной и переменной магнитодвижущими силами".
Эффект применяется для построения магнитных усилителей.
Петрович, в том и фишка, что сдвиг фазы не 180 град, что можно списать на перефазировку входа осцилла, а 90 град !!!
eptv Выяснить в чем причина, в динамических ли качествах магнита, или в структуре материала сердечника, - просто, нужно использовать подмагничивание постоянным током например на дополнительную третью обмотку охватывающую магнитопровод, и сравнить уже полученные вами осциллограммы с рис 3. ( подмагничивание постоянным магнитом).
Это к вопросу, механизма наведения ЭДС, как одно из предположений, что кроме ЭДС самоиндукции вызванной током источника, может наволится также ЭДС от изменения магнитной индукции магнита в сердечнике, за счет его вытеснения полем магнитопровода и наоборот. Это предположение, нужно проверять.
_________________ Говорите говорите, я всегда зеваю когда мне интересно.
99,9% всех СЕ устройств, - от неправильных измерений
MSN Пост: #117430 От 25.May.2008 (01:27)
Петрович, в том и фишка, что сдвиг фазы не 180 град, что можно списать на перефазировку входа осцилла, а 90 град !!!
Да вот при внимательном расмотрении рисунков как раз и имеется перефазировка первички (зеленым) на нижнем рисунке.
Да, на нижнем перевернул щуп, чтобы лучше показать сдвиг максимумов.
Имеются 2 неясных вопроса:
1. Почему сдвиг максимумов?
2. Почему на более длинном пологом участке зеленого луча, когда можно сказать, что индуктивность сердечника выше (энергия емкости дольше переливается в энергию МП), коэффициент трансформации значительно ниже, хотя как раз тут он должен был бы быть близким к коэффициенту трансформации без насыщения?
Провел следующие замеры с целью определить какая разница в ЭДС у границ МП и на некотором расстоянии.
Для этого намотал 2 катушки, одна непосредственно на МП, другая на некотором расстоянии, индуктивность старался сделать максимально одинаковой.
Наблюдается, что при разных положениях магнита можно добится того, что на катушке с меньшим диаметром ЭДС будет больше (т.е. ЭДС больше рядом с МП), если магнит поставить подругому, картина меняется.
Зеленой - напряжение на первичной, перламутровым - сумма двух вторичных разного диаметра, одинаковой индукивности.
Вариант, когда на катушке меньшего диаметра ЭДС больше, возможен, если
линия магнитного поля первичной (линия поля показана красным), прошла внутри вторичной меньшего диаметра, вышла из магнитопровода и обогнула катушку большего диаметра.
Как я понимаю, чтобы дальше не тыкать пальцем в небо, нужно четко ответить на вопрос, почему на пологом участке, коэффициент трансформации значительно ниже (рассматриваем самый простой вариант, когда есть первичка покдлюченная к емкости и вторичка, на обоих меряем ЭДС)?
Работает тут некая другая ЭДС (против фарадеевской на вторичке) или это некое свойство намагниченного сердечника?
На картинке видно, что в момент отмеченный зеленой вертикальной линией, коэффициент трансформации больше одного, хотя в этот момент индуктивность сердечника ниже, в момент отмеченный красной вертикальной линией, коэффициент трансформации меньше одного, хотя индуктивность больше. Логичным было бы наоборот.
eptv Пост: #117465 От 25.May.2008 (13:03)
Как я понимаю, чтобы дальше не тыкать пальцем в небо, нужно четко ответить на вопрос, почему на пологом участке, коэффициент трансформации значительно ниже (рассматриваем самый простой вариант, когда есть первичка покдлюченная к емкости и вторичка, на обоих меряем ЭДС)?
Работает тут некая другая ЭДС (против фарадеевской на вторичке) или это некое свойство намагниченного сердечника?
На картинке видно, что в момент отмеченный зеленой вертикальной линией, коэффициент трансформации больше одного, хотя в этот момент индуктивность сердечника ниже, в момент отмеченный красной вертикальной линией, коэффициент трансформации меньше одного, хотя индуктивность больше. Логичным было бы наоборот.
Попытаюсь обьяснить.
Если посмотреть внимательно на петлю гистерезиса то можно увидеть что
максимум индукции Bmax приходится на начало загиба прямолинейного участка. От этой точки скорость нарастания индукции замедляется,как и магнитного потока вплоть насыщения. Так как ЭДС напрямую связана со скоростью изменения потока, то отсюда и следствия.
Обратный ход происходит по другой крывой расположенной выше, т.е. при одной и той же Н скорость де Фи по де те будет меньше, отсюда и ЭДС меньше. На пологом участке, естественно, скорость изменения меньше.
Индуктивность напрямую связана с проницаемостью мю, максимум которой также находится в точке перегиба.
Все связано с ассиметричной скоростью перезаряда конденсатора за щет искуственного подмагничивания.
Это всего лишь подведенная теоретическая база, так мне кажется.
Подай чистый синус и увидишь другую картинку.
Petr: я прошу обратить внимание на коэффициент трансформации.
По вашему, если Мю больше коэффициент трансформации ниже?
Как я понимаю, коэффициент трансформации должен падать при уменьшении Мю, мы как-бы разносим в воздухе первичную и вторичную катушки.
Максимальный коэффициент трансформации наблюдается когда нет насыщения.
Однако на более пологом участке графика, вполне логично предположить, что Мю больше, чем на более крутом, так как индуктивность катушки в данном случае должна быть связана только с Мю.
Таким образом, почему коэффициент трансформации на участке с большим Мю, меньше коэффициента трансформации на участке с меньшим мю?
Еще один парадокс в системе с подмагниченным сердечником:
Нагрузил вторичную обмотку на резистор 10 Ohm, при этом наблюдается смещение как ЭДС так и энергии.
При этом, разница в пике ЭДС на нагрузке 20,9v против -11.8,
если проинтегрировать по выделенной на резисторе мощности, получается 195 микроджоулей на положительном пике и 80 на отрицательном.
Зеленым - напряжение на первичной обмотке, перламутровым - напряжение на вторичной с нагрузкой 10.
Как такое может быть, если физический характер явления рассматривать только с точки зрения наведения фарадеевской ЭДС от первичной обмотки?
Вроде как интересные необычные вещи пишу, кому-нибудь это интересно?
Мне кажется ничего необычного. Есть понятие гистерезиса,это когда B(индукция) зависит не только от значения H(напряженность МП), но и от знака последнего. В вашем случае как раз самое то.
_________________ Говорите говорите, я всегда зеваю когда мне интересно.
99,9% всех СЕ устройств, - от неправильных измерений
Перекос был, есть и будет, гистерезис однако.
Для ферромагнетиков характерен гистерезис при перемагничивании внешним магнитным полем, то есть запаздывание изменений намагниченности вещества при изменении намагничивающего поля.
Можно ли вообще говорить о такой функции, если 0 первичной не совпадает с нолем вторичной?
Можно, так происходит потому что намагничивание и размагничивание ферромагнетика происходит по разным ветвям кривой В(Н)
_________________ Говорите говорите, я всегда зеваю когда мне интересно.
99,9% всех СЕ устройств, - от неправильных измерений
1) Скачай(погугли сначала) себе примерник AN889 от Microchip - там трехфазник на PIC'е подробно описан со схемой ии кодом... Там сила правильная - с опторазвязкой.
2) спроси у queet - он програмил и собирал 2-х и 3-х фазный генератор синуса перестраиваемый по частоте. Силу сам придумаешь.
3) Скачай датого шиита на гибрида от SANYO - STK673-010. Там все в одном корпусе... Правда таракан тех годов когда порево еще с мехом показывали... так сказать "absolete".
eptv |
Post: #117201 - Date: 23.05.08(15:16)
