Резонанс на трансформаторе. Расчет схемы

Привет Серж. Насыщение сердечника, это когда все домены повернулись вдоль поля и поворачиваться уже больше нечему. Механика в чистом виде. Среда ( сердечник) насытилась. И дальнейшее увеличение напряжённости не влечёт за собой дальнейшего увеличения индукции. Но прежде чем повернуться, домены смещаются вдоль поля без поворота. То есть сначала часть доменов смещается , потом поворачивается. Потом следующая часть смещается, потом поворачивается и т. д. Петля гистерезиса не плавная , а ступеньками .Работу доменов видно в хороший микроскоп, а ты говоришь иллюзия. Сам не смотрел , а вот сосед по даче провёл за этим занятием уйму времени, когда диссертацию писал. Если мы рассчитываем на отклик среды ( железа) , то надо выбрать с какой группой доменов нам выгодно работать .Кроме этого , по сердечнику наверное идёт волна намагничивания как домино. Вдоль сердечника она должна линейно тормозиться, а поперёк она ускоряется, по логике . А если так , то от сечения сердечника и формы сечения будет зависеть волновой резонанс сердечника, это помимо самого материала. И когда всё совпадёт, то тогда и можно на что то рассчитывать. У каждой железяки, будет только своя , индивидуальная частота резонанса, как у музыкального инструмента свой тембр. Сердечник это резонатор. От материала и от зазора зависит его добротность. Те , кто общался с Андреевым, это знают. По этому дружно ищут однофазные преобразователи частоты. Но СЕ ни кто не подтвердил, на сколько мне известно. Да ты и сам знаешь. В групе по его упрощённому трансформатору ,в скайпе ,ты был вроде бы.

 

Здравствуйте, пан Зюзя! Очень интересно про наблюдения соседа в микроскоп: скажите, пожалуйста: как с ним связаться на эту тему, или, если диссертация в открытом доступе - ссылку на неё (если там рассматривается доменная структура в процессе взаимодействия с магнитным полем).

 

Сто процентов, у каждой железяки (магнитопровода) свой предел по частоте. но это не из за доменов, а кристаллической решетки, структуры. Домены это следствие (действие/противодействие) Магнитное поле в железяке инертно, но механизм. структура магнитного потока я про это спрашивал. для повышения мощности делают ЗАЗОР (сварочные устройства) величина зазора, и т.п. как бы в монолите должно быть больше.
Потому например воздушные конструкции, весьма привлекательны но из за высоких частот. схема утилизации уже не так проста. Например есть такое устройство акустический резонатор Гельмгольца, если провести аналогию с кольцами Гельмгольца или катушки выставить по Гельмгольцу...... Вот обрати внимание на сию фотографию, весьма знакомого устройства

катушки парные.

 

Привет. Мне самому интересно её почитать. Дедушка давно на пенсии и его больше огород интересует. В бумажном виде у него есть . Предлагал почитать. Но времени у меня до зимы не будет, работа сезонная. Знаю , что специализировался он по изучению нижней полки петли гистерезиса в ферритах . Говорил ему про резонанс железа, говорит , что такого нет.

Я не о предельной частоте железа. ( с воздушным зазором килогерцы), а о резонансной частоте в режиме во много раз превышающий режим насыщения. И только тех доменов, которые под острым углом к внешнему полю. Остальные домены исключаются именно воздушным зазором. Более инертным доменам требуется больше энергии и времени на переворот. Если мы делаем зазор , мы уменьшаем индукцию на количество медленных доменов. В работе остаются только быстрые, которые не заливают в крайних точках и на которые уже не действуют домены более инертные . Мощность передаёт не напряжённость и не индукция. Мощность передаёт магнитодвижущая сила. Если мы называем напряжённостью Н поле первичной обмотки и меряем её относительными параметрами Н=ампер * кол-во витков, то поле сердечника это индукция В = Н* магнитная проницаемость ( кол-во доменов) . Магнитный поток это индукция на площади сердечника Ф=В*S= ампер* витки* кол-во доменов* площадь сердечника. Распространению магнитного потока сопротивляется среда, в данном случае железо. И чем длиннее путь по которому течёт поток, тем больше потерь. Ф/L ( длинна средней линии сердечника)= МДС ( магнитодвижущая сила). В свою очередь ампер это куллон зарядов в секунду. В итоге получаем, что чем больше зарядов мы прогоним по большему количеству витков за одну секунду, тем больше доменов в плоскости сердечника начнёт выстраивать магнитный поток . И если мы это количество доменов отсортируем, то количество их уменьшится, но уменьшится и инертность, увеличится скорость отклика. Воздушным зазором мы качественно меняем свойства сердечника.

 

пан зюзя, так про насыщение и говорю, зазор в принципе исключает полное замыкание потока. Резонанс железяки это что, физика процесса ?

 

Rakarskiy, если само железо рассматривать как колебательную систему, тогда у неё должна быть собственная частота свободных колебаний, магнитное эхо. Магнитную стрелку компаса если качнуть, то она не сразу на севере остановится, а колеблется с собственной частотой. Так и домены, те которые не залипают на полюсах, могли бы иметь подобные собственные колебания. Режим насыщения -это способ толкнуть эту стрелку посильней. Зазор в сердечнике- это способ исключить те стрелки , которые не качаются, а прилипают к полюсу ,или качаются но в вязкой среде.

 

Привет! А Вы (и он) в Москве=?
=
Ваша модель "магнитный поток/сердечник" базируется на предположении, что основной магнитный поток распространяется внутри, в материале сердечника..., но если исходить из предположения, что ферромагнетики не проводники, а макс. препятствия на пути магнитного потока, и осн. магнитный поток не внутри сердечника, а вне его=? картина существенно меняется, особенно для режима "насыщения" (это я так - к слову)

 

Вы проводили эксперименты с резонансом сердечника? Или где есть описания о результатах таких тестов?
Просто LC резонанс работает и это факт и даёт экономию на разном железе, хоть на трубе, что и сделано в котлах, и его можно расчитать. А резонанс сердечника - почти никаких данных. Какая примерно подходит частота, какой зазор, есть ли ориентировочные расчеты (хотя бы примерно) или все опытным путем?
На сколько я знаю в резонансе сердечника LC не используют, здесь только сердечник и никаких конденсаторов. В одном видео говорилось 76.8 Гц - на такой частоте проявлялся эффект. Тоесть "домены" на 50 Гц успевают поворачиваться, поэтому с рабочей частотой там никаких особых ньансов не возникнет

 

Это для Lev-sky.

 

В промышленности есть индукционные плавильные печи и там для экономии тоже используют резонанс. И именно для них выпускают конденсаторы с водяным охлаждением. Плавят железо на частотах 60 Гц но бывае по разному. Потому что никто не будет делать генератор на транзисторах, поэтому 60 ГЦ , там частоту делают по другому - раскручивают генераторы от двигателей и от оборотов генератора зависит частота.

 

Ладно с резонансом будем еще эксить. Не хватает у меня просто деталей чтобы собрать мощный генератор на транзисторах, вот жду посылку. А пока по поводу сердечника тоже есть интересные темы. Вот видео

 

Видео хорошее но к нему нужно отнестись уважительно. В видео рассказано как сделать бтг но можно и не понять если нет опыта или каких то подсказок дополнительных. Можно даже так сказать. Кто хочет понять принцип бтг, сделайте схему как в видео и поэкспериментируйте , что бы было понятно зачем разрядник, зачем генератор 300Гц, почему частота 76,8 и как её менять.

 

Мы с ним в Воронеже. Ни каких у меня своих моделей нет. Катушка создаёт внешнее поле, на которое реагирует железо сердечника. Физики его называют напряжённостью или просто H. Повернувшиеся домены намагничивают соседние. По этому поле внутри железа сильней чем поле самой катушки. И оно тем сильней, чем больше магнитопроницаемость ( удельное кол - во магнитных моментов в объёме материала сердечника). Железо усиливает поле катушки в тысячи раз, пермалой в десятки тысяч, воздух в один раз. Индукция от напряжённости этим и отличается. Напряжённость считают поле катушки в вакууме. Оно внешнее, вокруг сердечника. А вот что в сердечнике, то индукция. Намагничивание вдоль поля, по оси сердечника ( имею в виду не внутри , а направление вдоль осевой линии) распространяется с сопротивлением среды. Это значит, что каждый следующий домен поворачивается хуже предыдущего. Если взять два стальных прута одного диаметра и поднести к ним с торца одинаковые магниты, то с противоположного торца сильней поле будет у более короткого . Это же так просто. Если смотреть не вдоль , а поперёк сердечника, от его периферии к центру, то картина противоположная. Сильней намагнитятся домены, которые ближе к оси и дальше от катушки. Почему? Потому что домены намагничивают друг друга. И чем ближе домен к оси сердечника, тем сильнее влияние окружающих доменов. По этому , чтобы передать бОльшую мощность, увеличивают сечение сердечника, а длинну стараются сделать максимально короткой. МДС=Н*мю*S/L. L - длинна оси сердечника, чем она больше, тем МДС меньше, а S- площадь сердечника, чем она больше ,тем МДС больше. Получается, что на домены расположенные внутри сердечника ,в середине сечения , действует больший крутящий момент, чем на периферийные. И в режиме многократно превышающий режим насыщения, они повернуться так резко, что произойдут некие дополнительные колебания, которые и дадут прибавку. Вот это уже предположение. Но не моё. А резонанс LC контура и наложение его на резонанс материала сердечника(тоже предположение) этому способствует.

 

- далеко, не добраться.

да, модель "не лично Ваша", но Вы рассматриваете её в бОльших деталях (чем остальные) и я подумал, что Вам будет интересно рассмотреть подход к явлению, обратный общепринятому (тем более, что в стандартной модели столько дырок, что ни она сама, ни рассуждения на её основе, отражать суть дела никак не могут): посудите сами:

но Вы же сами ниже говорите, что поле ослабевает по мере своего продвижения в материале...

что энергетически означает КСЕ (коэф. сверхъединичности) = 1000 и 10000 - а мы СЕ ищем - ищем - не найдём...
=
и в смысле уточнить:

речь идёт о токе катушки во много раз превышающем "ток насыщения сердечника" - правильно=?
==
что же касается фактов (а не наших попыток их объяснить) - вроде все согласны, что - то важное происходит именно в точке "насыщения магнитопровода", или в момент обратного перехода, т.е при выходе материала сердечника из "насыщения".

 

С последним согласен. Но надо понимать, что сердечник намагничивает ПОЛНЫЙ ток катушки, а не просто ток. А он равен ток* на количество витков. Потому как каждый виток намагничивает. И чем плотнее эти витки , тем более" концентрированней" намагничивание. Тем больше мощности , при равных прочих условиях ,можно передать. Если взять масло и размазать на кусок хлеба и такое же количество на буханку хлеба, разница очевидна, так же и с полем. Если намотать плоскую катушку на сердечнике, а не длинную, ещё лучше . А если эту плоскую катушку сделать из ленты ещё лучше, так как лента плоская, то витки будут ближе к железу. А сила поля, как известно , уменьшается квадратично от расстояния .Если сотый виток дальше от сердечника чем пятидесятых в два раза, то влияние тока на сердечник ,проходящего в этом витке ,слабее в четыре раза чем в пятидесятом. По этому мощные трансформаторы мотают лентой шириной в высоту керна, это просто рулон фольги. Для получения КСЕ нужно учитывать время изменения магнитного поля. Скорость изменения поля наводит ЭДС, а не само поле. Это азы. Вы пустили напряжение на катушку и... она замёрзла на четверть периода, ток в ней пойдёт , только когда напряжение достигнет максимума. И эта задержка с железом и без железа, будет отличаться. И где тут КСЕ? Железо увеличивает время периода. Если бы его не было, то низкочастотные индуктивности на никеле, имели бы огромные размеры , вес и цену.

 

- золотые слова! повторю для верности: скорость изменения скорости движения магнитного потока наводит ЭДС в проводнике, т.е. - не движение потока, а лишь в момент его ускорения/замедления порождает на проводнике, которого это поток касается, ЭДС индукции, что, применительно к насыщению сердечника (в ранее озвученной модели) означает...

 

Lev-sky, резонанс железа, это предположение Андреева и его единомышленников. Естественно по этому резонансу ни чего нет, только эксперименты таких как мы с вами. Его скайп toltex 31 если не ошибаюсь. У него есть «схема резонансного трансформатора Андреева. Упрощённая» легко найти в ютубе. Был постоянный чат в скайпе, 80 чел. В общих чертах: рассматривается последовательный LC резонанс вторичной обмотки и его влияние на резонанс железа. Само по себе железо не "качается" ,его LC контур раскачивает. Воздушным зазором и частотой ( от 50 до 1000 -2000 герц), пытаются найти наиболее эффективную частоту резонанса . У каждого трансформатора она будет индивидуальная. Первичная обмотка мотается поверх резонансной. Резонансная поверх съёмной. Я убедился, что железо крутит именно резонансный контур , а не первичка. Для этого надо перемножить ток и витки первички и резонансной и сравнить. До киловатта железо малоэффективно. Чем больше сечение керна тем лучше .резонанс ниже. Для отопления есть схема с лампами дрл. Пока не проверял.

 

Немного не так. Если сравнивать с жидкостью, то его скорость и толщина или ширина неизменна. Меняется удельный вес жидкости. И от скорости изменения удельного веса зависит э.д.с. В этом и есть ошибка многих, кто сравнивает поток энергии с потоком воздуха или воды , кинетическая энергия которого зависит от скорости потока. Энергия магнитного потока не в кинетической энергии массы. А скорее в потенциальной энергии. Что то покоится и ни куда не движется. И вдруг это что то стало тяжелее или легче. Тут мы углубляемся в саму структуру материи. Предположительно, что магнитный момент имеют атомы железа, благодаря тому, что на некоторых орбитах не равное количество электронов крутится в противоположные стороны ( очень условно). Такой атом имеет полюса, так как вращающиеся электроны это кольцевой ток . И вот эти атомы встроены в кристалл и составляют кристалическую решётку. Своими полосами направлены в разные стороны так, что общий магнитопоток скомпенсирован, он течёт , но по большим и малым замкнутым внутри материала путям. Под влиянием внешнего поля эти орбиты атомов зашевелились деформируя кристалл. Магнитный поток поменял своё русло. Где его не было , его стало много. Где он был, его не стало. Намагничивание железа, это перераспределение магнитного потока. Когда говорят, что домен перевернулся, имеют ввиду, что в группе атомов произошла пространственная переориентация полюсов, что привело к некоторой механической напряжённости в кристалле. И вот если кристалл сильно деформировать, по сути ударить, то это вызовет звон кристаллической решётки или некоторых атомов. И это должно начаться из толщины сердечника, из его середины, потому как там, самые радикальные перемены происходят. Типа пьезоэфекта. Вот как то так. Да насчёт ускорения так и есть. Потому как ускорением является изменение вектора скорости. Скорость имеет вектор, направление. И обычное изменение направления движения , является ускоренным движением. За ускорение часто принимают только прямолинейное ускорение, забывая о том , что ускорение бывает и центростремительным. Как что то упустишь, так рушится вся картина мироздания, и тянет к размышлениям в несостоятельности общепризнанных канонов.

 

мысль для меня крайне новая - если не возражаете - оставим на потом..=?

допустим, что так: но энергетически проявить себя это изменение плотности может лишь при передвижении краевых объёмов=? - т.е. опять - таки пусть вторичное, но движение. Вспоминая Великих - они сравнивали электрическую энергию с давлением = статика = потенциальная энергия, а магнитную энергию с потоком = кинетика = динамика вращательного движения...
Поясните, пожалуйста мысль о неподвижном чём - то, имеющем потенциальную энергию и проявляющие её в связи с изменением собств. плотности
=
Как я понял Вы видите природу прохождения магнитного потока сквозь сердечник в виде суммы гипотезы Ампера и совр. квантово - физическо - кристаллографических гипотез, но по сути она сводится к тому, что атомы = "вентиляторы" и их пространственное упорядочивание/переориентация = причина намагничивания ферромагнетика, оно же (намагничивание) = источник магнитного потока... НО ТОГДА имеем противоречие: упорядочив вентиляторы получим преобладающий поток (как его любят рисовать из сев. полюса к южному), что должно придать импульс материалу сердечника, а любой магнит сбалансирован по всем 3 осям...

да, но внешнего, или внутри сердечника=?

вот тут бы и фотографии соседа в самый раз, а то "группе атомов произошла пространственная переориентация полюсов, что привело к некоторой механической напряжённости в кристалле" - контрреволюция одна!

yyyyeessss! - но вся несостоятельность канонов легко устранима инвертированием понятия материи: стоит только перейти к гипотезе эфира как несжимаемой подвижной жидкости, а материи = пузырьков в эфире = жидкости эфира, раскрученный до состояния пустоты, то все концы с концами сходятся с помощью гидродинамики.
===
Я это к тому, что гипотеза о нахождении магнитного потока вне сердечника гораздо менее противоречива, (как мы с Вами видим из данного обсуждения), чем попытки засунуть поток внутрь мешающей ему двигаться материи.

 

извините великодушно, но нет резонирующего железа. есть способность менять направления намагниченности доменов соосно с изменеием направления электромагнитного потока индуктивности, которая в свою очередь может быть введена в резонанс, и являться частью резонансного LC контура. С железом есть еще пару моментов т.к. железо с катушкой. в которой протекает переменный ток, имеет по форму потока и свойства постоянного магнита. только с той разницей что меняет полярность.