Разделы

В сети

Пользователей: 118
Из них просматривают:
Аналоги: 48. Даташиты: 17. Инструкции: 3. Новости: 27. Остальное: 4. Программы: 4. Торрент: 2. Форум: 11. Чат: 2.
Участников: 4
Гостей: 114

an , alex01981 , Google , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

Источники питания

Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов

Написал MACTEP в 08.04.2011 21:50:00 (27229 прочтений)

Предлагаемая методика и соответствующая ей программа (MUCalculator.exe) предназначены для измерения и расчета магнитной проницаемости материалов магнитопроводов импульсных блоков питания.  Это позволяет использовать магнитопроводы без маркировки или с неизвестной маркировкой.



На страницах сайта и на страницах радиолюбительских журналов опубликовано множество описаний импульсных блоков питания. Один из основных элементов такого устройства — импульсный трансформатор, от правильного расчета которого зависят работоспособность, надежность и долговечность блока и питаемого прибора. В описаниях этих устройств указаны материал и типоразмер магнитопровода, а также намоточные данные трансформатора, поэтому проблем с изготовлением устройства не возникает. А как быть радиолюбителю, который решил повторить устройство, но не может найти нужный магнитопровод? На помощь приходят методики и программы расчета импульсного трансформатора [1, 2]. Зачастую у радиолюбителя накапливаются трансформаторы от различных блоков питания телевизоров, компьютеров и прочей бытовой техники. Если магнитопровод имеет маркировку, то нужную для расчета информацию находят в справочниках [3, 4] или на сайтах в Интернете (особенно для зарубежных ферритов). Эти параметры подставляют в формулы или вводят в программы. Но попадаются магнитопроводы, которые не имеют никаких опознавательных знаков (а если и имеют, то что-либо определить по ним трудно). Предлагаемая методика была разработана именно для таких магнитопроводов.
Она основана на известной формуле расчета индуктивности тороидальной обмотки
 

  
где L — индуктивность, Гн; w — число витков; μo = 4π-10-7 Гн/м — абсолютная магнитная проницаемость вакуума; μ — магнитная проницаемость материала магнитопровода; — средняя длина магнитной силовой линии в магнито-проводе, м; S —площадь поперечного сечения магнитопровода, м2.
Из (1) получаем формулу для расчета магнитной проницаемости

Для практических расчетов более удобна формула, полученная из (2), в которой индуктивность выражена в микрогенри, а размеры — в миллиметрах:

Кроме индуктивности, для расчета магнитной проницаемости материала магнитопровода нужно еще знать параметры   и S. Следует учесть, что формула (3) приближенная и дает наиболее точный результат для тороидальных (кольцевых) магнитопроводов. Для других типов (Ш-образный, П-образный, броневой), которые имеют разветвленную магнитную цепь, сложно вывести точные формулы, связывающие индуктивность, магнитную проницаемость и размеры магнитопровода. Поэтому расчеты ведут, используя так называемые эквивалентные размеры   и S ([5], с. 20—36), которые подставляют в формулу (3). Для радиолюбительской практики такой точности достаточно. В таблице перечислены формулы для определения   и S для наиболее распространенных типов магнитопроводов [5].


Работу ведут в определенной последовательности.

1. На исследуемый магнитопровод наматывают пробную обмотку, например, из 10...20 витков провода диаметром 0,3...0,4 мм (их число и диаметр роли не играют). Важно, чтобы витки равномерно по всей длине разместились на магнитопроводе. Для удобства расчета по формуле (3) лучше намотать 10 витков. Затем измеряют индуктивность пробной обмотки в микрогенри. Если магнитопровод состоит из нескольких частей (Ш-образный, П-образный, броневой), то его нужно сжать, чтобы устранить или минимизировать немагнитный зазор, который уменьшает индуктивность пробной обмотки и занижает вычисленное значение магнитной проницаемости материала. Также следует учесть влияние инструментов, стягивающих болтов и шпилек, поэтому желательно, чтобы они были изготовлены из немагнитных материалов.

2. Далее из таблицы выбирают тип исследуемого магнитопровода и по соответствующему чертежу делают все необходимые измерения в миллиметрах. Измерять лучше штангенциркулем, чтобы результаты были как можно точнее. Затем по соответствующим формулам вычисляют среднюю длину магнитной линии   в миллиметрах и площадь поперечного сеченияS в квадратных миллиметрах.
3.  Измеренную в микрогенри индуктивность, число витков w, а также значения   и S подставляют в формулу (3) и определяют магнитную проницаемость материала магнитопровода.

 

 

 

       

 

Для упрощения расчетов и экономии времени разработана программа "μ -Калькулятор" для ПК, которая по предлагаемой методике рассчитывает магнитную проницаемость магнитопроводов распространенных типов. Программа написана в среде Visual Studio 2008 фирмы Microsoft на языке Visual Basic 2008 ЕЕ. Она также определяет сечение магнитопровода и среднюю длину магнитной линии, которые тоже нужны для дальнейших расчетов импульсного трансформатора. Зная магнитную проницаемость материала магнитопровода, можно по справочникам найти ближайший аналог и определить необходимые параметры (индукцию насыщения, удельные потери и др.).
Папка с программой может иметь любое удобное имя и храниться на любом носителе или разделе жесткого диска. В ней имеются исполняемый файл MUCalculator.exe и файл справки Help.chm (его можно запустить отдельно, чтобы изучить работу с программой до ее использования).

 

Программа калькулятор

 

После запуска программы MUCalculator.exe открывается ее окно (рис. 6). В его верхней части расположена строка меню, содержащая два пункта: Файл и Справка. Пункт меню Файл состоит из команд: Сохранить — сохраняет текущий расчет в текстовом файле внутри папки с программой, Печать — печатает текущий расчет на системном принтере, Рассчитать — выполняет расчет магнитной проницаемости выбранного магнитопровода, Выход — выход из программы без сохранения текущего расчета. Пункт меню Справка информирует пользователя о программе и ее авторе.
Часть окна программы ниже строки меню состоит из пяти панелей (рис. 6):

8 — выбор типа магнитопровода, 7 — ввод его размеров, 1 — вывод изображения чертежа магнитопровода, 2 — расчет, 3 — вывод результата расчета. Последняя панель имеет три кнопки: 6 — очистка полей ввода, 5 — вызов справки, 4 — выход из программы.

 

Панель

 

Панель расчета, показанная с увеличением на рис. 7, содержит элементы: 5 и 4 — поля для ввода индуктивности L и числа витков w пробной обмотки; 3 — кнопка Рассчитать, 2 и 1 — поля для вывода вычисленных значений S и  .


На панели выбора типа магнитопровода щелчком левой кнопки мыши выбирают тип исследуемого магнитопровода. После этого в правом верхнем углу панели появляется чертеж выбранного магнитопровода с указаниями необходимых размеров, а также надписи возле полей. Далее как можно точнее измеряют в миллиметрах все необходимые размеры исследуемого магнитопровода и записывают их в соответствующие поля.
На панели расчета вводят измеренную в микрогенри индуктивность пробной обмотки и число ее витков. При наличии дробной части ее вводят после разделительной точки (не запятой). После ввода всей информации нажимают на кнопку Рассчитать или выполняют команду меню Файл -> Рассчитать. После этого в полях вывода появятся вычисленные значения   и S, а также μ  — магнитной проницаемости материала магнитопровода.

 

Для проведения нового расчета нужно очистить все поля нажатием на кнопку Очистить. Для удобства программа показывает всплывающие подсказки при наведении указателя мыши на основные объекты панелей и сообщения об ошибках, если какой-нибудь параметр не введен или введен неверно, с указанием названия этого параметра.
Распечатку результатов расчета выполняют командой меню Файл—>Печать. По этой команде системный принтер печатает стандартную страницу А4 с результатами текущего расчета и чертежом магнитопровода.
Для сохранения результатов расчета в текстовый файл следует выполнить команду меню Файл—>Сохранить. При этом откроется стандартное окно сохранения файла. В поле Имя файла нужно ввести имя сохраняемого файла (расширение .txt программа добавляет автоматически) и нажать на кнопку Сохранить. Если файла с таким именем не существует, программа спросит, нужно ли его создать На этот вопрос надо ответить утвердительно (нажать на кнопку ОК). В результате будет создан текстовый файл с информацией об исследуемом магнитопроводе, результатами и датой расчета. Если файл с таким именем существует, программа об этом предупредит и спросит, нужно ли его создать. Если на этот вопрос также ответить утвердительно, программа дописывает новые результаты расчета в конец этого файла, не стирая ранее сделанные записи.
Сохраненный файл можно прочитать, удалить в нем ненужные записи и распечатать с помощью любого подходящего текстового редактора, например, Notepad++ (рис. 8).

 

Ю. ИЛИТИЧ, пгт. Верховина Ивано-Франковской обл., Украина

Радио, №4 2011г стр. 30-32

 

ЛИТЕРАТУРА
1.  Косенко С. Расчет импульсного трансформатора двухтактного преобразователя Радио, 2005, № 4. с. 35-37, 44.
2.  Москатов Е, Методика и программа расчета импульсного трансформатора двухтактного преобразователя. — Радио, 2006, № 6, с. 35-37
3.  Куневич А. В., Сидоров И. Н. Индуктивные элементы на ферритах. Ферритовые сердечники в узлах радиоаппаратуры. Справочник домашнего мастера. — Л.: Лениздат, 1997.
4.  Сидоров И. Н., Христинин А. А., Скорняков С. В. Малогабаритные магнитопрово-ды и сердечники. — М.: Радио и связь, 1989.
5.  Гликман И. Я., Русин Ю. С, Горский А. Н. Электромагнитные элементы радиоэлектронной аппаратуры. Справочник. — М.: Радио и связь, 1991.

 

Скачать! Программа для расчета магнитной проницаемости

11
 
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
Отправитель Нити
grom
Отправлено: 10.04.2011 10:55  Обновлено: 10.04.2011 10:55
Главный Инженер
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 1580
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
статья сдернута из Журнал Радио 04 2011г
MACTEP
Отправлено: 10.04.2011 10:55  Обновлено: 10.04.2011 10:55
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 6468
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
Я предупреждал тебя? Бан на неделю.
evildesign
Отправлено: 10.04.2011 11:23  Обновлено: 10.04.2011 11:23
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3374
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
Еще раз повторяется для недоходчивых: обеспечить наполняемость портала очень тяжело. Поэтому половина статей взята с интернета. В этих статьях авторство определить невозможно- так как копии находятся на многих сайтах. Там где возможно определить авторство- оно указано в явном виде. Также есть договоренность с редакциями некоторых журналов, присылающих свои статьи взамен не размещения сканов их журналов. Только треть статей носят оригинальный характер и присланы специально для нашего портала. Что касается данной статьи- там явно указан источник. Кроме того- уже выложена программа и можно задавать по ней вопросы. Учитывая интересы аудитории(а в последнее время было много вопросов про индуктивности и от тебя, grom), МАСТЕР взял на себя смелость в явном виде выложить статью, указав ее источник.
domashov
Отправлено: 12.04.2011 14:04  Обновлено: 12.04.2011 14:04
Сотрудник
Дата регистрации: 20.12.2010
Откуда: Луганск
Сообщений: 36
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
спасибо большое!!!
vovan-d
Отправлено: 15.04.2011 17:53  Обновлено: 15.04.2011 17:53
Младший сотрудник
Дата регистрации: 23.10.2010
Откуда: г.Комрат
Сообщений: 16
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
Почему -то не открывается,пишет "ошибка в приложении".С Радио не даёт скачать.А прога интересная, наверное.Модераторы,пож. подсуетитесь!!Спасибо
MACTEP
Отправлено: 15.04.2011 17:55  Обновлено: 15.04.2011 17:57
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 6468
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
Файл рабочий, программа открывается без проблем. На компе XP SP3
Вот ссылка на FTP журнала Радио: ftp://ftp.radio.ru/pub/2011/04/mucalc.zip
vovan-d
Отправлено: 16.04.2011 20:56  Обновлено: 16.04.2011 20:56
Младший сотрудник
Дата регистрации: 23.10.2010
Откуда: г.Комрат
Сообщений: 16
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
Действительно, на SP -3 открывает программу.Теперь ,что мне систему менять?Вот дают!!
CODE43
Отправлено: 10.05.2011 0:17  Обновлено: 10.05.2011 0:17
Школьник
Дата регистрации: 10.05.2011
Откуда: Украина
Сообщений: 1
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
Как автор данной программы официально сообщаю, что на SP2 тоже работает. Проверено 100%Открыть изображение в новом окне
KT315A
Отправлено: 10.05.2011 8:56  Обновлено: 10.05.2011 8:56
Главный Технолог
Дата регистрации: 10.01.2011
Откуда: Задрищенск
Сообщений: 334
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
Спасибо, но у меня на SP3 вылетает ошибка ".Net framework initialization error"
grom
Отправлено: 10.05.2011 11:16  Обновлено: 10.05.2011 11:16
Главный Инженер
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 1580
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
ну это уже у тебя проблемы с Net framework. У меня стоит 2.0 и 3.0. Проблемы с запуском проги отсутствуют.
KT315A
Отправлено: 10.05.2011 15:25  Обновлено: 10.05.2011 15:25
Главный Технолог
Дата регистрации: 10.01.2011
Откуда: Задрищенск
Сообщений: 334
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
Установил Net framework 4 с сайта мелкософта, теперь вылетает ошибка:

"unable to find a version of the runtime to run this application"
evildesign
Отправлено: 10.05.2011 20:08  Обновлено: 10.05.2011 20:08
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3374
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
3 надо было ставить
KT315A
Отправлено: 11.05.2011 19:03  Обновлено: 11.05.2011 19:03
Главный Технолог
Дата регистрации: 10.01.2011
Откуда: Задрищенск
Сообщений: 334
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
Точно. Удалили 4 и поставил 3 - всё заработало!
KT838A
Отправлено: 02.05.2016 12:38  Обновлено: 02.05.2016 12:39
Старший сотрудник
Дата регистрации: 29.04.2014
Откуда: МП-3-3
Сообщений: 118
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
Нужная статья.
T112-10
Отправлено: 02.05.2016 12:44  Обновлено: 02.05.2016 12:44
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Расчет магнитной проницаемости магнитопроводов
Цитата:
KT315A пишет:
Установил Net framework 4 с сайта мелкософта, теперь вылетает ошибка


Зачем он вообще нужен? У меня на ПК после его установки одни проблемы начались, система стала тормозить. А удалить нельзя.

Разное

Щуп станет универсальным, если с обратной стороны его на коротком проводе припаять"крокодил" в резиновом чехле.

Интересно

Наличие высокого напряжения на присоске можно проверить отверткой, соединенной с корпусом через резистор 3-5 МОм

Похожие новости