КАК РАССЧИТАТЬ?
Итак, суть устройства состоит в том, что у нас есть 2 маленькие катушки - катушки переключения и средняя большая. Малые работают на прерывание магнитных потоков генерируемых магнитами, работая на малой ширине импульса. Индуктивность малая.
Средняя катушка работает на большой ширине импульса. Имеет большую индуктивность.
Все катушки намотаны на ферритовых кольцах ("колбасе").
Принцип работы заключается в следующем:
1) Крайние катушки отключены. Магнитные потоки от магнитов направляются в сторону средней катушки подключённой к нагрузке.
Противо-ЭДС в сочетании большой индуктивности и относительно большой нагрузки не позволят быстро намагнитить сердечник. В момент намагничивания среднего сердечника и индуктивности нагрузка отдаёт свет и тепло в пространство.
2) Как только магнитный поток достиг максимума, т.е. максимальной точки индукции - нагрузка отключается от катушки.
3) В момент отключения нагрузки от трансформатора включаются прерывающие катушки.
Их задача - размагничивать сердечник, т.е. возвращать в исходное "нулевое" состояние.
Т.е. замысел состоит в том, чтобы вначале создавая намагничивающую силу магнитами создавать магнитную индукцию в средней катушке в течении долгого периода времени производить съём энергии. Достигнув допустимого максимума и отключая нагрузку создавать намагничивающую силу "прерывающими" катушками в обратном направлении. С точки зрения гистерезисной кривой - возвращаться в нулевую точку, т.е. размагничивать сердечник.
Попытаюсь произвести расчёт.
Вот данные по ферритовым магнитам
Итак, суть устройства состоит в том, что у нас есть 2 маленькие катушки - катушки переключения и средняя большая. Малые работают на прерывание магнитных потоков генерируемых магнитами, работая на малой ширине импульса. Индуктивность малая.
Средняя катушка работает на большой ширине импульса. Имеет большую индуктивность.
Все катушки намотаны на ферритовых кольцах ("колбасе").
Принцип работы заключается в следующем:
1) Крайние катушки отключены. Магнитные потоки от магнитов направляются в сторону средней катушки подключённой к нагрузке.
Противо-ЭДС в сочетании большой индуктивности и относительно большой нагрузки не позволят быстро намагнитить сердечник. В момент намагничивания среднего сердечника и индуктивности нагрузка отдаёт свет и тепло в пространство.
2) Как только магнитный поток достиг максимума, т.е. максимальной точки индукции - нагрузка отключается от катушки.
3) В момент отключения нагрузки от трансформатора включаются прерывающие катушки.
Их задача - размагничивать сердечник, т.е. возвращать в исходное "нулевое" состояние.
Т.е. замысел состоит в том, чтобы вначале создавая намагничивающую силу магнитами создавать магнитную индукцию в средней катушке в течении долгого периода времени производить съём энергии. Достигнув допустимого максимума и отключая нагрузку создавать намагничивающую силу "прерывающими" катушками в обратном направлении. С точки зрения гистерезисной кривой - возвращаться в нулевую точку, т.е. размагничивать сердечник.
Попытаюсь произвести расчёт.
Вот данные по ферритовым магнитам
Таблица значений основных магнитных параметров
Ниже представлена таблица значений основных магнитных параметров нашей продукции при температуре 295±5К (22±5°С):
| Марка феррита | Остаточная индукция (Br, Тл) | Коэрцитивная сила, кА/м | Произведение max(B*H) кДж/м3 | |
| По индукции (Hcв) | По намагниченности (Hcм) | |||
| 4БИ145 | 0,17 | 95 | 145 | 4,0 |
| 6БИ240 | 0,19 | 125 | 240 | 6,0 |
| 7БИ215 | 0,21 | 125 | 215 | 6,5 |
| 7БИ250 | 0,21 | 129 | 250 | 7,0 |
| 7,4БИ220 | 0,21 | 135 | 220 | 7,4 |
| 7БИ300 | 0,2 | 135 | 300 | 7,0 |
| 8БИ240 | 0,21 | 140 | 240 | 8,0 |
| 10БА200 | 0,25 | 150 | 200 | 10,0 |
| 14БА255 | 0,29 | 185 | 255 | 14,0 |
| 15БА300 | 0,3 | 200 | 300 | 15,0 |
| 16БА190 | 0,3 | 185 | 190 | 16,0 |
| 18БА220 | 0,33 | 210 | 220 | 18,0 |
| 18БА300 | 0,32 | 220 | 300 | 18,0 |
| 19БА225 | 0,33 | 205 | 225 | 19,0 |
| 22БА220 | 0,36 | 215 | 220 | 22,0 |
| 24БА210 | 0,37 | 205 | 210 | 24,0 |
| 25БА150 | 0,38 | 145 | 150 | 25,0 |
| 25БА170 | 0,38 | 165 | 170 | 25,0 |
| 28БА170 | 0,39 | 165 | 170 | 28,0 |
| 22РА220 | 0,36 | 215 | 220 | 22,0 |
| 23РА240 | 0,35 | 230 | 240 | 23,0 |
| 24РА230 | 0,36 | 220 | 230 | 24,0 |
| 25РА150 | 0,38 | 145 | 150 | 25,0 |
| 25РА170 | 0,38 | 165 | 170 | 25,0 |
| 28РА180 | 0,39 | 175 | 180 | 28,0 |
| 29РА240 | 0,4 | 232 | 240 | 29,0 |
| 30РА190 | 0,4 | 185 | 190 | 30,0 |
| 30РА210 | 0,39 | 205 | 210 | 30,0 |
| 21СА320 | 0,34 | 240 | 320 | 21,0 |
| 24СА190 | 0,37 | 185 | 190 | 24,0 |
| 24СА230 | 0,37 | 220 | 230 | 24,0 |
| 26СА350 | 0,375 | 290 | 350 | 26,2 |
| 27СА240 | 0,38 | 220 | 240 | 27,0 |
| 28СА250 | 0,39 | 240 | 250 | 28,0 |
| 30СА270 | 0,4 | 260 | 270 | 30,0 |
| 30СА320 | 0,39 | 285 | 320 | 30,0 |
Относительное изменение магнитной индукции в зависимости от температуры при различных напряженностях магнитного поля ферритов II группы.
| Марка феррита | B, Тл (Tt = 20°C) при H_, A/м | (ΔB/BΔT)×106, 1/°C (Tt = -70…+90°C) при H_, A/м | ||||||
| 40 | 80 | 240 | 800 | 40 | 80 | 240 | 800 | |
| 7ВН 20ВН 30ВН 50ВН 100ВН 700НМ 1000НМ3 1500НМ1 1500НМ3 2000НМ1 | - - - - - 0,040 0,100 0,146 0,148 0,165 | - - - - - 0,124 0,200 0,240 0,250 0,244 | - - - - 0,040 0,356 0,290 0,320 0,350 0,312 | 0,005 0,02 0,068 0,189 0,265 0,394 0,334 0,350 0,380 0,340 | - - - - - +730 +1880 - +1690 ±114 | - - - - +2600 +2820 -281 - -750 -1540 | - - - - +3600 -1385 -2460 - -2750 -2760 | - +305 ±3130 ±1980 ±1180 -2000 -2960 - -3200 -3200 |
Приступаю к дальнейшему расчётному делу.
Почему решил выбрать именно ферритовые магниты. Потому что у них малая индукция.
| 10БА200 | 0,25 |
Чтобы прервать магнитный поток малыми катушками при выбранном магните, мы должны создать индукцию равную 0.25 Тесла.
При выборе феррита марки 1500НМ3 по графику мы определяем, что для создания индукции равной 0.25 Т, катушка должна создать напряжённость магнитного поля равную 80 А/метр
Какой ток нужно пропустить через катушку, чтобы получить напряжённость 80 А/м при длинных проклеенных колец феррита в форме "колбасы" длинной 200 мм или 0.2 метра
80*0.2=16 Ампер (намагничивающая сила катушки)
для предварительных прикидок, мы можем посчитать ток через катушку, предполагая, что количество витков у нас будет порядка 100 (для 20 кГц). что просто взято от фанаря...
16 Ампер/100 Витков=0.16 Ампер
