Алтернативни енергоизточници > MEG, INKOMP, комутатори на магнитни потоци, магнитни усилватели
Експерименти с комутатор на магнитни потоци (КМП)
getca:
Колега, сега се загледах в снимката на твоята конструкция и се зачудих поради следните констатации:
1. Не виждам изходните намотки, от които би трябвало да се снема енергията и от двата клона на магнитната верига. В единия клон потокът се изменя 1/2Ф->0, а в другия 1/2Ф->Ф. Явно разчиташ на ненаситения и вече подмагнитен с 1/2Ф шунт, но в него индукцията ще е само от d(1/2Ф)/dt. Отделно ако сърцевината е близо до точката на насищане се навлиза в нелинеен участък от В-Н кривата и индукцията пада рязко.
2. Размерите на комутиращите сърцевини би трябвало да са доста по-малки от основната, така че тя да да е далеч от насищане. Насищането зависи от напрегнатостта на полето Н, а то от тока I, броя навивки N и дължината на силовата линия l. При теб обаче може да се окажат съизмерими дължините на основната и комутиращата силови линии, което значи нарушаване на режима, защото основната сърцевина би трябвало да работи само в линейната област на хистерезисната крива, подобно на нормалния траф.
Идеята за регенерация на част от енергията за насищане в товара е добра, не е лошо да се помисли и за индукцията при излизане на комутиращата сърцевина от насищане, за която говори нашият човек. Имам идея как да стане, като ефектът би трябвало да бъде силно скъсяване на импулса в комутиращите намотки при поставяне на магнитите. За това допълнително ще коментираме... :)
Поздрави на борещите се за СЕ... ;)
varvarin:
Конструкцията е реализирана като оригиналния Инкомп от клиповете. Лявата част е шунта, а дясната изходната намотка. Отчитам като своя грешка че не съм дал подробности за конструкцията. Във тази връзка публикувам някои снимки - BigMegShunt2.jpg изглед на шунта и стегнатия пакет от ламели който съединиява двата П-образни магнитопровода, BigMeg2.jpg - начина по който е събран уреда без стегите. В дясната страна на окончателния вариант има поставени гетинаксови пластини 0.8мм които не се виждат на снимката. Магнитите са по средата а над тях и под тях има по едно желязо квадрат 70х70мм. Лявата намотка е свързана НК-КН създавайки кръгов поток, дясната НК-НК така че индуктираните напрежения се сумират. Вярно е че дължината на силовите линии на основния и шунта са близки но на този етап не разполагам с по малки ламели. Когато обаче линията на шунта е по къса е по малка промяната на магнитното съпротивление. По принцип подмагнитения от магнита шунт поглъща (и връща) повече енергия отколкото ако не е подмагнитен. Имам предвид случая когато се захранва еднополупериодно. Оттука обяснението на Валери че управляващия ток намалява при поставяне на магнитите - това е вярно и пробвано при високи и ниски честоти. Относно връщането на потока който запушва тиристора честно казано нямам представа как ще стане, защото напрежението на самоиндукция винаги е в обратна посока т.е. бобината се стреми да запази тока през нея. Самоиндукцията винаги разширява импулса при схемата с тиристор. Освен това ако вземеш тази енергия от входа я губиш на изхода това също е пробвано. Та във предния пост като писах за рамена имах предвид двете рамена на шунта. Затова според мен най добре е шунта да се поддържа близо до насищане и с много малка промяна на тока да се получи значителна промяна на магнитното съпротивление. При тази конструкция обаче не се сещам как точно да стане. А дясната страна независимо колко добре е направен комутатора и каква е междината там винаги има малък поток. В резултат на това сърцевината работи между Br и Bmax и съответно dF/dt е с малки стойности оттам и ниското индуктирано напрежение. Например в моя случай изходната намотка е разчетена на 220в за това сечение а даже и с резонанс на изхода едвам се достигат 110в. А Валери твърди че се определяла като при обикновен транс... Само че във формулата за обикновен транс под Bmax се разбира от -Bmax до +Bmax... Е това са разни неясноти които тормозят ума ми ;) А пък осцилограмата на демото 5квт според мен си е чиста проба на тиристорен еднополупериоден изправител та затова по нея карам :) Ами ако някои има забележки и идеи да заповяда ;D
Поздрави!
getca:
Конструкцията ясна - добре, тогава продължаваме с мисленето по въпроса.
--- Цитат на: varvarin в Ноември 26, 2010, 10:06:21 pm --- Вярно е че дължината на силовите линии на основния и шунта са близки но на този етап не разполагам с по малки ламели. Когато обаче линията на шунта е по къса е по малка промяната на магнитното съпротивление.
--- Край на цитат ---
Не разбирам защо смяташ, че при по-къса магнитна силова линия dRм/dt е по-малко ?.. Формулата показва, че просто енергията за дълбоко насищане на сърцевината ще бъде по-малка поради правопропорционалната зависимост. Тук ключовата дума е "дълбоко", защото ако сме малко след точката на насищане няма да има комутация а слаба модулация на магнитния поток. Това го казвам от собствен опит с въпросната чудесия. А за да постигнем...
--- Цитат ---Затова според мен най добре е шунта да се поддържа близо до насищане и с много малка промяна на тока да се получи значителна промяна на магнитното съпротивление.
--- Край на цитат ---
...както предлагаш, ще ни трябва сърцевина с много стръмна В-Н крива и същевременно носеща големи стойности на индукцията без насищане. Е, има такива, но са скъпи и с неподходяща форма и ламели за нашите цели.
Другият интересен момент при Инкомп е как точно авторът използува индукцията при връщане на потока на ПМ през шунта. Не говорим за самоиндукция, а именно "индукция". Това може да стане само в случай на шунт с намотки, създаващи еднопосочни потоци или вързани НК-НК при еднаква посока на навиване. В този случай на изхода ще има сумиране на част от потока на шунта и ПМ, затова при Валери с увеличаване на товара се увеличава и консумацията, според мен. Потокът от шунта на изхода може да се намали с въздушна междина, но това води до загуби и ще трябва компромисно решение. Конкретната ел. схема не е проблем да се реализира, дори и с модификация на твоя вариант. Ако имаш интерес, мога да ти пратя схемките на мейла, да не задръстваме тук с подробности, които едва ли интересуват някого, ако съдим по коментарите. Съжалявам, но нямам възможност да събера варинат на 50Хц, затова се опитвам да помагам дистанционно... :)
Относно смятането на изходната намотка съм съгласен, но я да помислим какво става в изходните сърцевини на Инкомп. Потокът пулсира 0<->1/2Ф<->Ф, при това в протививоположни посоки. Това си е еквивалентно на изменение -Ф<->0<->+Ф, въпреки че в двата клона на основната сърцевина индукцията се мени 0<->+Вм. Но това може да стане при двутактна магнитна схема, докато при теб имаме еднотактна такава. Образно казано средното рамо с ПМ на Инкомп ако е нулевата линия, то лявото е например -Ф, а дясното +Ф. По тази логика се смята стандартно по формулата и всяка изходна бобина се навива с изчисления брой навивки. Ако има сумиране обаче нещата се променят, отделно изправител, загуби и т.н...Е, може и да не е точно така, затова споделям с цел разнищване на проблема. ;)
Поздрави...
varvarin:
За промяната на магнитното съпротивление. Тъй като шунта е част от външната магнитна верига той има някаква еквивалентна дължина и сечение в нея. Ако приемем че при дълбоко насищане неговото мю става равно на 1 (което е мечта по принцип) то магн. съпротивление на тази част от външната верига се определя от дължината (еквивалентна) на шунта, еквивалентното му сечение и магн. проницаемост. При намаляване на дължината на силовата линия на шунта можем да запазим еквивалентното сечение но неминуемо се намалява неговата еквивалентна дължина. Най образно бих казал ако разглеждаме шунта като една междина която ту е въздушна ту феромагнитна, на която сечението и е постоянно. При това положение колкото е по малка дължината на тази междина толкова по малка ще е промяната на магнитното съпротивление на този клон от магнитната верига при промяна на междината между въздух и феромагнетик. Такава е логиката ми във връзка със големината на шунта. Явно си има някакво оптимално отношение. Това е доста идеализирано защото тук не вземам предвид потенциалите на намотките които също оказват влияние. Е в кръгов режим не би трябвало но май пак го има... :-) За дълбокото насищане съм съгласен аз мисля че то настъпва при онази характерна чупка на тока т.е. според мен това е момента когато е настъпило дълбоко насищане. Оттам нататък индуктивността на намотката е като без сърцевина и тока през нея започва да се превръща в топлина. Освен това изходното оттам натаък започва да спада. Според мен този момент не трябва да се прекрачва, до него може но не и по нататък.
Сега относно връщането на потока аз мисля че това може да стане с 2 намотки които се комутират. Едната НК-КН за управляваща а другата НК-НК за вземаща енергията на потока ако мога така да се изразя. Като казвам комутация имам предвид просто с диод а не някаква сложна схема. Аз все още си мисля че осцилограмата е на тиристорен изправител. Тези моите приличат само тока е по различен защото нещо в констрикциите или схемата куца. В едната имам много къс импулс 0.8мс и сравнително малко напрежение на изхода - до 180в със 450 вата товар, а в другия случай импулс около 2-2.5мс и напрежение 235в при 450 вата товар. Първата съм я публикувал а втората я нямам нарисувана там двете намотки на шунта са включени едната към първия другата към втория кондензатор. Ако искаш прати това което си намислил на мейла. Аз намерих други ламели за шунта, ще използвам съшите макари и няма да са така високи. Имам и други макари с тези размери и различни намотки така че мисля да извъртя разни комбинации без да навивам тел а само сменяйки макари което става по бързо и лесно. Освен това направих по кадърно управление на тиристора и сега нещата са по под конторл :-)
За изчисляването на изходните нещо не мога да схвана. От 0<>1/2Ф<>Ф не е същото като -Ф<>0<>+Ф.
В единия случай имаме 0Т<>0,7Т<>1.4Т (типично за силициеви ламарини) което по модул е 1.4Т а в другия случай имаме -1.4Т<>0<>1.4Т което по модул е 2.8Т и онази формулка е точно за този случай. В нашия май трябва да сложим 2 пред броя на навивките и нещата си идват на място :-) Всъщност поток 0 май може да се получи само в рамото със шунта. При въздушната междина няма как да стане поради факта че не може да убереш съвсем всичкия поток със шунта и поради остатъчната намагнитеност на магнитопровода. Валери споменаваше за размагнитващ импулс някъде май... Въпреки това добавянето на напрежение когато тиристора вече е запушен става много добре още в шунтовите намотки, само че не мога да пробвам засега с 2 намотки защото тези макари са с по 1 намотка. Всъщност има май един вариант но трябва да се обмисли. Ами това са засега идеите само време за експерименти да остава.
Успехи!
getca:
Продължавам словоизлиянията по темата...та, за магнитната проницаемост на шунта да кажа, че няма как да я направим 1 и още, въпросният параметър за да спадне в достатъчна степен за да се отклони потока на ПМ, трябва да сме далеч зад точката, където има чупка на тока или индуктивността започва да спада(виж първата картинка). Аз гледам да съм около нея в началото на импулса, малко преди или зад, което значи начало на насищането на шунтовата сърцевина.Тук има огромно значение вида на хистерезисната крива, като за обикновеното силициево желязо ще трябва в пъти по-голяма енергия за достатъчно намаляване на мю-то от енергията за достигане на максимално такова. Точно това е големият проблем, тази енергия трудно се регенерира поради факта, че индукцията малко се променя при насищане и самоиндукцията връща само малка част от нея. Едно от възможните решения е подобно на твоето, регенерация в товара. Много ми е интересно как Валери е решил този проблем, ако избощо го е направил. Той никъде не казва какви са загубите и не показва работещо по-дълго време устройство, което ме навежда на мисълта за проблеми. Втората прикачена картинка е деформираната при насищане синусоида.
За да се впрегне индукцията при връщане на потока през шунта не ти трябва друга намотка, но при кръгов режим няма да стане, защото индукцията е нула. Трябва двете намотки на шунта да са вързани НК-НК или да дават еднопосочен поток, трябва въздушна междина и съответната полюсна площ на ПМ за компенсация на загубите в междината. След дълги умувания ми се струва, че това е магнитната схема на нашия човек. Но...не съм убеден, че с обикновено желязо за шунт ще се получи.
Сметките на изходните намотки не ги разглеждай спрямо режима на сърцевината, а спрямо промяната на потока в тях. Те работят в противофаза и индуцираното напрежение е същото, както при двуполярно изменение на потока. Иначе проблема с еднопосочния магнитен поток си остава, което води до увеличаване размерите на сърцевината и т.н.
Навигация
[0] Списък на темите
Премини на пълна версия