¿Cómo puedo determinar la distancia de seguridad de un estrangulador para evitar el acoplamiento accidental?

Question

En la mayoría de los de mi convertidor de energía de las aplicaciones, termino con un estrangulador de alguna descripción, en algún lugar en un chasis de acero. He visto y oído contar de situaciones en las que el cierre de las parejas para el acero del chasis. En algunos casos, los devanados se calientan más de lo deseado, como lo hace en alguna parte de la caja. En otros casos, el cuadro en sí, tiene la pintura en polvo al horno apagado el metal. La solución general ha sido la de mantener los bobinados lejos del acero, así como de cualquier núcleo hueco.

Sin embargo, "lejos" es un término vago. ¿Hay alguna regla que se debe seguir para determinar las distancias de seguridad necesarias para evitar el acoplamiento? Ejemplo de situaciones incluyen:

• La distancia entre el bobinado y caja de acero
• La distancia entre el estrangulador de la brecha y caja de acero
• La distancia entre el núcleo de aire de ahogo y caja de acero

Me imagino que una solución exacta es dependiente en el análisis detallado de la geometría del sistema, por lo general, las reglas son las preferidas.

Answer 1

La respuesta corta es mantener la separación o bobinas lejos de extraños y conductores de metales ferrosos. El uso de inductores protegidos y mantener la brecha enterrado en el interior del núcleo y los devanados. Por supuesto, incluso altamente blindado núcleos, como la olla de núcleos, tendrá involuntaria de pequeñas lagunas donde el núcleo se une. Y, en realidad, incluso de ferrita no mantener a todo el campo en el interior. Pero manteniendo la brecha en el centro de la pierna de un bote núcleo es la mejor que se puede hacer.

Una vez que te alejas de completamente blindado núcleos, las cosas más complicadas. Lo que usted va para ti es el propio campo. La energía magnética es cerca de campo de cosas. Las ondas electromagnéticas se atenúan por \$\frac{1}{R}\$ lejos de su fuente. E campos caen como \$\frac{1}{R^2}\$. La energía de un campo magnético se cae como \$\frac{1}{R^3}\$.

He aquí un ejemplo (adaptado de algún trabajo que hice para siempre atrás) de lo que el campo magnético franja de cerca de una brecha que parece, y cómo se cae con la distancia en el campo libre de la región:

La figura muestra un semi-infinito vacío. Longitud del hueco es de 1 mm en y, el span es infinito en todos los de la z y la x negativo. Franja de área sale 2.5 longitudes de hueco donde el campo sería por alrededor de 98%. Así, de los tres tipos de campos que usted no tiene que estar tan lejos para limitar la exposición a un campo magnético.

Una Brecha Regla de Pulgar ... y por Qué no Se Puede Usar Ciegamente

Una regla básica de las lagunas es que la franja se extenderá normalmente lejos del núcleo por la cantidad de la longitud del hueco. Dicen que usted tiene un 1 mm de la laguna, a continuación, de 1 mm de distancia de la brecha y el núcleo, la intensidad de campo será de 85 a 90% de lo que es en la brecha.

Eso no significa nada puesto 1 longitud del hueco lejos habría de bajo campo? Nope. Aquí es lo que no va para ti. El campo magnético va a encontrar siempre el camino de menor resistencia (o la mayor permeabilidad) disponible. Si un material ferromagnético se coloca cerca de la brecha del campo será distorsionada de la libre campo de caso. Aquí es un ejemplo de lo que se ve el material ferromagnético sobre las 2 de la brecha de distancia de distancia de la brecha:

La figura de: A. Keyhani, "la Pérdida Mínima de Diseño de 100 kHz Inductor con Alambre Litz", IAS Actuaciones de 1997.

Usted puede ver cómo las líneas de campo están distorsionadas por el ferro-magnética del material. Esto pondría a alrededor del 20% de la franja de la región de campo en el material externo para generar la corriente de foucault de las pérdidas. Así, es probable que desee tener al menos 5 longitudes de hueco de separación entre el vacío y superfluo de la vivienda de acero.

Algunas pautas:

• Si se usa espaciado solo, tener al menos 5 longitudes de hueco entre la brecha y cualquier ferromagnéticos estructuras.
• Espaciado también se aplica a los devanados debido a la proximidad efecto de las pérdidas. Además con bobinas, efecto corona sería una preocupación con cualquier externa de los conductores.
• Es mejor no usar espaciado solo. El uso de blindados núcleos y enterrar la brecha en el núcleo (centro), y en virtud de la liquidación (tendrá que ser conscientes de la corriente de foucault, las pérdidas en el devanado si que está muy cerca de la brecha).
• Para blindar la mejor elección es centro de post saltado al bote de núcleos (aunque éstos a menudo no tienen la mejor liquidación de las secciones transversales). Casi tan buena como son EE núcleos (y toda su familia como la de EP y LP), y toroides. La única cosa acerca de estas es que son de bajo perm material (por inductores), con un distribuidas de desfase, por lo que se fuga de flujo (más de una alta perm material). También para un toroide usted quiere asegurarse de que la liquidación se distribuye uniformemente alrededor del núcleo.
• Si el uso de laminado de núcleos (como cortar núcleos), asegurarse de que el espacio(s) en los devanados para minimizar las fugas.

Más allá de espaciado estándar y blindado núcleos:

• A veces, es posible envolver el conjunto de la bobina, el núcleo de la figura, en un coaxial de cobre de la envoltura para actuar como un cortocircuito externo turno. La idea es permitir que se escape el inductor de la estructura a causa de una corriente en la vaina que crea un campo que cancela los campos fuera de la vaina.
• Núcleo de aire material es realmente malo para el blindaje. La longitud del hueco implica los campos sin control. Usted podría considerar la posibilidad de un alto perm flujo portero fuera de la bobina, y se distribuye de la brecha de material dentro de la liquidación a la que contienen los campos.