Сердечник для большой катушки индуктивности

[Илья86]

Здравствуйте!

Возможно, обращаюсь не по адресу, но все же. У меня есть катушка индуктивности с параметрами, указанными на картинке. Постоянная времени tau этой катушки равно примерно:

tau = L / R = 12 мГн / 0,6 Ом = 20 мс.

Передо мной стоит задача увеличения этого tau хотя бы до 100 мс. Как можно решить эту задачу? Была идея вставить сердечник из шихтованной стали, но где его взять... Может подойдет простая металлическая труба?

Катушка будет использоваться для пропускания импульсного тока до 200 А при продолжительностях протекания до 50 мс, так что нагрев, думаю, не страшен. Главное, чтобы повысилась индуктивность.

Какие есть мысли?
Заранее спасибо за советы.

[Vovk]

остоянная времени tau этой катушки равно примерно:
tau = L / R = 12 мГн / 0,6 Ом = 20 мс.
Передо мной стоит задача увеличения этого tau хотя бы до 100 мс.

Можно положить внутрь любой кусок железа, потяжелее, хорошо закрепить (а то, вынимай его потом из потолка..). Труба, наверное, тоже хорошо полетит пойдет.

Для теста - подключите измерить индуктивности, и положите внутрь молоток, в чем проблема?

---------- Добавлено в 15:13 ---------- Предыдущее сообщение в 15:08 ----------

Главное, чтобы повысилась индуктивность.

В том же объеме катушки, провода с лаковой изоляцией уместится больше, чем в ПВХ. Раза в два, или типа того. Или то у вас не ПВХ, а красивый красный лак?

[Илья86]

Это ПВХ, но катушку делал не я). Хотелось бы обойтись без манипуляций с проводом катушки и решить все посредством какого-нибудь сердечника.

Сегодня попробовал положить внутрь катушки пару стальных брусочков. Их длина была примерно 15, см. По сечению могу сказать, что заполнение площади отверстия катушки было примерно процентов на 10%. Индуктивность выросла от 12 до 14 мГн, т.е. приблизительно на 20%. По самым оптимистичным предположениям при полном заполнении внутреннего отверстия катушки стальными брусками индуктивность вырастет в 2-3 раза. Мне бы хотелось увеличить её хотя-бы раз в 5.

Возникла мысль, не будет ли большего эффекта, если вместо стальных брусков использовать стальную проволоку, которую можно намотать тороидально на катушку? Может она эффективнее окажется, т.к. магнитный поток сможет замыкаться только по стали без воздушного участка...

[Борисыч44]

не будет ли большего эффекта, если вместо стальных брусков использовать стальную проволоку,

если импульсы тока только намагничивающие, то они насытят проволоку и её как бы не станет т.е. индуктивность останется прежней, и ещё вопросец на какой частоте измеряете инд-ть и на какой она будет работать?

[Alex]

Была идея вставить сердечник из шихтованной стали, но где его взять... Может подойдет простая металлическая труба?

НУ тогда уж не столько "труба" сколько "пруток". Но в общем, зависит оттого, какая полоса частот тебя интересует - на оченьНЧ можно и не шихтовать.
Ну и, на ток насыщения не мешало бы глянуть.

[Илья86]

Немного неправильно написал сообщение. Импульс тока будет единичный, без перемены знака, так что про частоту здесь говорить не приходится. Будет бросок тока амплитудой до 200 А и длительностью до 50-100 мс.

По поводу частоты, на которой измерял индуктивность, ответить затрудняюсь. Измерял её мультиметром Uni-T 70A.

[Alex]

Импульс тока будет единичный, без перемены знака, так что про частоту здесь говорить не приходится.

Приходится - у импульса фронт и срез есть. Правда к счастью, через индуктивность быстрых фронтов быть не может.

Будет бросок тока амплитудой до 200 А и длительностью до 50-100 мс.

Какой формы, треугольник?

[Илья86]

Форма импульса тока при использовании катушки без сердечника (12 мГн) показана ниже (синяя кривая). Ток там достиг 168 А, после чего был отключен автоматом. При увеличении индуктивности, ток будет расти медленнее и достигнет, вероятно, меньшего значения перед отключением.



Еще я озаботился вопросом насыщения сердечника при таких больших токах. Катушка имеет порядка 500 витков, со средним диаметром витка 24 см.

[Борисыч44]

судя по #1 индуктивность надо поднять в 5 раз, значит нужно примерно так же уменьшить длину магн. сил. линии т.е. труба/болванки не пойдут, а вот Ш подобрать попробовать можно (остается сомнение, похоже железо будет насыщаться, работать ведь будет на частной петле, без размагничивания т.е. железа должно быть значительно больше - но это так "на пальцАх" )

[kozak]

Какие есть мысли?
Заранее спасибо за советы.

Да посмотрите решения на форумах о самодельных сварочных инверторах, там также примерно такие импульсы тока, при подмагничивании током порядка 200А.
Проверенные решения на практике - набор трансформаторного железа с зазором.

[boatsman]

Или половинка ПЛ- или ШЛ- сердечника, разомкнутая. Если лень резать из нее параллелепипед.

[Alex]

Форма импульса тока при использовании катушки без сердечника (12 мГн) показана ниже (синяя кривая).

НУ это подобие треугольника и есть.
А красное это что ?
(почему нельзя нормально картинку поместить, без всяких "радикалов"?)

Ток там достиг 168 А, после чего был отключен автоматом. При увеличении индуктивности, ток будет расти медленнее и достигнет, вероятно, меньшего значения перед отключением.

Разумеется.
Правда тут еще вопрос - а что происходит после отключения? Она замыкается чем-то, судя потому что ток спадает ? Тут не очень понятно.

Еще я озаботился вопросом насыщения сердечника при таких больших токах.

Да, конечно, но это прекрасно видно по графику тока, при подаче на катушку постоянного напряжения.
(я так и измеряю Iнас обычно - катушку к источнику соотв. мощности и смотрб на точку перегиба, когда заканчивается первый линейный участок)

Или половинка ПЛ- или ШЛ- сердечника, разомкнутая.

или Ш-образный, без замыкающих пластин. Да, это хороший способ, иногда для больших НЧ-катушек в АС так делаю
Но еще надо иметь виду, что от полностью разомкнутого сердечника, или с большим зазором, будет сильное внешнее поле, как бы не навело чего неполезного на схему управления или еще куда.

[Илья86]

НУ это подобие треугольника и есть.
А красное это что ?
(почему нельзя нормально картинку поместить, без всяких "радикалов"?)

Разумеется.
Правда тут еще вопрос - а что происходит после отключения? Она замыкается чем-то, судя потому что ток спадает ? Тут не очень понятно.

Да, конечно, но это прекрасно видно по графику тока, при подаче на катушку постоянного напряжения.
(я так и измеряю Iнас обычно - катушку к источнику соотв. мощности и смотрб на точку перегиба, когда заканчивается первый линейный участок)

или Ш-образный, без замыкающих пластин. Да, это хороший способ, иногда для больших НЧ-катушек в АС так делаю
Но еще надо иметь виду, что от полностью разомкнутого сердечника, или с большим зазором, будет сильное внешнее поле, как бы не навело чего неполезного на схему управления или еще куда.[/QUOTE]

[Борисыч44]

надо иметь виду, что от полностью разомкнутого сердечника, или с большим зазором, будет сильное внешнее поле, как бы не навело чего неполезного на схему управления или еще куда.

а без сердечника поля нет что ли

А красное это что ?

похоже на напряжение и дугу, в конце выброс когда она погасла, т.е. еще бы искрогашение добавить не помешает

Offтопик:
Илья86, зайдите в "расширенный режим" и побалуйтесь с возможностями форума, там есть "предпросмотр" ответа

[Alex]

а без сердечника поля нет что ли

Есть конечно, имелось ввиду поле при сердечнике с зазором vs сердечник без зазора.

А красное это что ?
похоже на напряжение и дугу, в конце выброс когда она погасла, т.е. еще бы искрогашение добавить не помешает

Вот это и было интересно - куда все в катушке при выключении девается?