Список форумов igolkin.com О ЗВУКЕ igolkin.com О ЗВУКЕ
Чудес не бывает. Почти...
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Внешнее поле у торроидального трансформатора!?

 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов igolkin.com О ЗВУКЕ -> УСИЛИТЕЛИ
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
EvgenyM
Участник
Участник


Зарегистрирован: 01.01.1970
Сообщения: 14
Откуда: Estonia, Tallinn

СообщениеДобавлено: Ср Мар 16, 2005 11:21 pm    Заголовок сообщения: Внешнее поле у торроидального трансформатора!? Ответить с цитатой

Я поместил эту тему в усилители (все же это больше касается именно их), а так же потому, что нет отдельной темы об источниках питания.

Мы все боремся за получение достоверного звука. И всегда возникает много полемики и споров о блоках питания усилителей, а также о наводках сетевого фона, помехах и так далее.
Предлагаю поговорить о трансформаторах, а точнее о создаваемых ими внешних полях ( и не только о них).
Существует распространенное мнение, что у торроидального нет внешнего поля. Но позвольте мне с этим не согласится.
Довелось мне как-то участвовать в одном проекте вместе с ребятами из авиаконструкторского бюро (электронную начинку для стратегических бомбометов делали). Вот они поделились интересной инфой из жизни трансформаторов.
Начну издаля.
Представте себе две точки А и В. Между ними провод, по проводу течет ток и создает магнитное поле вокруг проводника. Силовые линии перпендикулярны проводнику с током. Теперь этот провод свиваем в однослойный соленоид (ось соленоида совпадает с линией А-В и намотку делаем с шагом, а не виток к витку). Внутри и снаружи соленоида появляется магнитное поле. Все прекрасно представляют поле соленоида: внутри идут параллельные силовые линии (параллельно оси соленоида), а снаружи по таким красивым кривым. Вот тут и начинается самое интересное. А что стало с полем, возникшим у нас в случае прямого проводника? Ответ: а ничего с ним не стало - как было так и осталось! Все мы знаем, что силовые линии всегда перепендикулярны току, именно 90 градусов. Ни больше, ни меньше. Если мы отобразим вектор тока, создающий поле внутри соленоида, то увидим, что витки соленоида (я специально просил представить намотку соленоида с шагом ) расположены под некоторым углом к этому вектору, то есть ток в проводнике течет под углом отличным от 90 градусов к полю соленоида. Достроив систему векторов, получим состовляющую параллельную оси А-В, создающую поле как у прямого проводника.
Теперь поиграем с соленоидом. Возьмем и скрутим его в тор. Сведем вместе точки А и В и увидим, что состовляющая тока праллельная ранее оси А-В, составляет теперь эквивалент одного витка провода с диаметром равным диметру тора. Силовые линии, создавемые соленоидом (параллельные оси А-В), теперь остались внутри тора и наружу не выходят (о чем нам вещают начиная со школьных уроков физики), а вот внешнее поле создаваемое этим "виртуальным витком" останется. Немного другой формы, но будет гадить в окружающее пространство!! Так что поле внешнее у тора есть!!
Как с ентим боротся? Вернемся к прямому соленоиду, но немного его переделаем. Сделаем его двухслойным. Намотаем аналогично намотке Ш-образных трансформаторов (мотаем сначала к одному концу соленоида и оттуда мотаем обратно), т.е. точки А и В теперь совпадают. Можно заметить, что поле создаваемое эквивалентом одиночного проводника почти полность скомпенсировалось. "Почти" я употребил здесь потому что полностью скомпенсировать поле невозможно, используя второй проводник с таким же током, но противоположного направления. Для полной компенсации необходимо полное совпадение положения в пространстве этих двух проводников (или слоев), что к сожалению невозможно.
Финал (а то я чего-то расписался). Сворачиваем двухслойный соленоид в тор - Ура! победа теперь у тора действительно нет внешнего поля. Отсюда и конструкция трансформатора:
1. Количество слоев каждой обмотки в трансформаторе должно быть четным ( для любого трансформатора это необходимо, не только для тора)
2. при намотке тора для каждого слоя необходимо менять направление подачи вращения тора
3. маленький нюнсер - для уменьшения излучения зазора, образующегося в месте изменения направления подачи тора, слои должна заходить на один - два витка друг на друга.
4. для маломощных торов иногда используют секционированную намотку. Мотают обмотку небольшими секциями таким образом, что обмотка обраует только один "виртуальный виток" на торе.
Благодарю за внимание.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
orthodox
Админ
Админ


Зарегистрирован: 01.01.1970
Сообщения: 715
Откуда: Житомир

СообщениеДобавлено: Чт Мар 17, 2005 12:33 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Я несколько иначе себе это представлял - как говорят обычно, сердечник "втягивает" поле внутрь себя, и выскочить оно может наружу там, где геометрические неоднородности.
На самом деле, конечно, ничего он не втягивает. Просто резко уменьшает ток через катушку, будучи введенным в нее, и внутри него поле больше в "магнитная проницаемость материала" раз. Внешнее поле уменьшается потому, что падает ток при том же напряжение.
Действительно похоже на втягивание.
Отсюда и лечение : сердечник должен БЫТЬ. Сердечник должен ВСЕГДА быть (в момент перехода тока через ноль плохо отожженные или с некачественным составом "исчезают"), Чтобы не пропадать, ток холостого хода надо делать поменьше. Это реально снижает внешнее поле. А геометрия важна более сердечника, чем витков.
_________________
Жизнь - замечательное приключение.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
Viacheslav_M
Эксперт
Эксперт


Зарегистрирован: 01.01.1970
Сообщения: 607
Откуда: Крым, Ялта

СообщениеДобавлено: Чт Мар 17, 2005 2:32 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Мне статья Евгения понравилась еще на "доме".
Но вот одна заковыка...
Если мы мотаем, таким образом, что первый слой, допустим по часовой, второй против, то мы приходим к так называемому безындуктивному сопротивлению.
Если напримет в трансе случайно перепутать начало и конец второй обмотки (если две первички), то просто пробки вышибает - точина прет нехилый (пробывал Smile ).
То есть это уже не трансформатор.
Или я неправильно понял из описания.
Ну а тора стандартного внешнее поле действительно имеется, иначе бы вторичные обмотки просто бы не имело смысла мотать.
Мы когда-то поломали голову - как изобразить это поле.
Кстати - вожусь с "эстонией" - там тор во внешнем экране Но больше для экранировки, чем как сердечник.
Smile

orthodox
Цитата:
Внешнее поле уменьшается потому, что падает ток при том же напряжение.

Сумма всех силовых линий внешнего поля равна сумме линий внутреннего - внутри просто их концентрация.
Монополь пока еще не нашли, хоть и открыли.

Цитата:
Сердечник должен ВСЕГДА быть

Может быть и внешний, только хлопотно это, хотя и интересно. Smile
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Alexandr_Poskotinov
Эксперт
Эксперт


Зарегистрирован: 01.01.1970
Сообщения: 281
Откуда: Siberia, Divnogorsk

СообщениеДобавлено: Чт Мар 17, 2005 5:13 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

.: 2662 :. Viacheslav_M Чт Мар 17, 2005 10:32 am писал(а):
Если мы мотаем, таким образом, что первый слой, допустим по часовой, второй против, то мы приходим к так называемому безындуктивному сопротивлению.

Нет, об этом речи не было. Было сказано, что невозможно полностью скомпенсировать поле одного проводника вторым проводником с противоположным направлением тока.
А направление намотки не меняется. Меняется направление подачи тора при смене слоя. Тор же можно мотать или "по кругу", то есть, заканчивается один слой, а второй наползает ему "на хвост", или мотать слои "вперёд-назад", как мотаются обычные катушки. Но направление самих витков всегда постоянное.

Евгений, это ценное замечание, спасибо. А то мы обычно не задумываемся, мотая тор. И удобнее оказывается "по кругу"...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
orthodox
Админ
Админ


Зарегистрирован: 01.01.1970
Сообщения: 715
Откуда: Житомир

СообщениеДобавлено: Чт Мар 17, 2005 9:20 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Цитата:
Цитата:
Сердечник должен ВСЕГДА быть


Может быть и внешний, только хлопотно это, хотя и интересно.



Я не о внешнем, я о том, что он должен быть ВСЕГДА, а часто в момент перехода поля через ноль из-за плохо отожженной стали и в момент насыщения при недостаточном числе витков резко падает индуктивность и вот эти самые выбросы тока довольно противные.
Корректно изготовленный трансформатор редко вызывает желание разобраться, откуда помеха. Я торы имею в виду - мы тут в Житомире другого давно не видим и отвыкли.
_________________
Жизнь - замечательное приключение.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
orthodox
Админ
Админ


Зарегистрирован: 01.01.1970
Сообщения: 715
Откуда: Житомир

СообщениеДобавлено: Чт Мар 17, 2005 9:26 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Вячеславу: я как бы сранивал просто трансформатор без сердечника (первичку) с тем же самым при наличии сердечника. Мне так удобнее рассматривать. Например, при большом гистерезисе (неотожженая сталь) - мне удобно считать, что сердечник на короткое время (доли мс) исчезает. Тогда проще осознать меры по экранированию или другим методам защиты. Это не попытка неправильно изложить теорию, а способ рассмотрения.

"удобно, хотя и неверно представлять это в виде ..."
(с)Шекли, "Обмен разумов"
_________________
Жизнь - замечательное приключение.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
EvgenyM
Участник
Участник


Зарегистрирован: 01.01.1970
Сообщения: 14
Откуда: Estonia, Tallinn

СообщениеДобавлено: Чт Мар 17, 2005 3:28 pm    Заголовок сообщения: Внешнее поле у торроидального трансформатора!? Ответить с цитатой

.: 2660 :. orthodox Ср Мар 16, 2005 9:33 pm писал(а):
Я несколько иначе себе это представлял - как говорят обычно, сердечник "втягивает" поле внутрь себя, и выскочить оно может наружу там, где геометрические неоднородности.
На самом деле, конечно, ничего он не втягивает. Просто резко уменьшает ток через катушку, будучи введенным в нее, и внутри него поле больше в "магнитная проницаемость материала" раз. Внешнее поле уменьшается потому, что падает ток при том же напряжение.
Действительно похоже на втягивание.


Геометрические неоднородности (не только железа, но и обмоток) влияют на форму и велечину внешнего магнитного поля, создаваемого трансформатором. Пример: при намотке тора силовые вторички получились в полтора слоя и усилитель не прошел тест по отношению сигнал/фон. Пик внешнего поля был направлен на входные цепи усилителя.
Насчет втягивания поля - я с этим не совсем согласен. При введении сердечника в катушку в первый момент ток упадет, но потом все равно восстановит свое знавение. Я этот процесс рассматриваю с точки зрения формулы, определяющей велечину внешнего поля - при внесении сердечника согласно формуле поле просто увеличится в мю раз (где мю - магнитная проницаемость сердечника). Рассматривать так особенно желательно в отношении трансформаторов, т.к. ток трансформатора определяет в первую очередь нагрузка, а не велечина индуктивности.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
pokos
Участник
Участник


Зарегистрирован: 01.01.1970
Сообщения: 22

СообщениеДобавлено: Чт Мар 17, 2005 4:50 pm    Заголовок сообщения: Re: Внешнее поле у торроидального трансформатора!? Ответить с цитатой

.: 2672 :. EvgenyM Чт Мар 17, 2005 11:28 pm писал(а):

Рассматривать так особенно желательно в отношении трансформаторов, т.к. ток трансформатора определяет в первую очередь нагрузка, а не велечина индуктивности.

Предлагаю вспомнить электротехнику. В идеальном трансформаторе магнитный поток =const и определяется только индуктивностью на конкретной частоте и напряжении. А вот магнитный поток в индуктивностях рассеяния (а их мы и ловим на свою схему), конечно, зависит от токов в обмотках.
Что касается введения сердечника. Способ рассмотрения, предложенный orthodox'ом считаю правильным и весьма наглядным. Ток через обмотку не может вернуться на прежнее значение, если сердечник меняет индуктивность обмотки, это же очевидно....
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
orthodox
Админ
Админ


Зарегистрирован: 01.01.1970
Сообщения: 715
Откуда: Житомир

СообщениеДобавлено: Чт Мар 17, 2005 9:19 pm    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Из практики : наша Житомирская фирма ТОРНАДО (из названия ясно, что ТОРы мотают), вернее, ее хозяин Виталий Яскевич, как раз изрядную часть продукции (раньше так вообще почти всю) поставляет производителям усилителей (у нас их много). Равномерность распределения витков по окружности - один из важных параметров.
Конечно,и из-за помех. Однако это важно и для обычных 12 вольтовых осветительных трансформаторов, уже из -за неравномерного насыщения сердечника, а тут уже и энергетика пострадает. Вот так вот все серьезно. Поэтому и ручная намотка виток к витку (перехлесты недопустимы, и не только из-за возможности замыкания), и поэтому заранее рассчитывают, как ляжет обмотка и получится ли полный круг. Выгоднее иногда (там, где допустимо) прибавить несколько витков до полного круга, чем оставлять участок сердечника, не покрытый обмоткой. Естественно, это требование для каждого слоя.

То есть, если оно некрасиво, то и работать будет плохо. Как и везде, собственно:).

Про качество железа тоже не стоит забывать. Есть простые и доступные методы проверки, даже не имея осциллографа можно оценить по зависимости тока в первичке от напряжения. А чтобы оценить железо до того как намотано, можно несколько витков намотать пучком провода, концы которого разделаны на разъемы, потом сцепить разъемы, соответственно распаянные, и получив таким образом тестовую обмотку, снять кривую зависимости тока от напряжения на ней. Так реально оценивается, отожжено или нет, а также точно число витков на вольт.
Хотя кто из наших не имеет осциллографа, а с ним еще веселее и точнее...
_________________
Жизнь - замечательное приключение.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
Viacheslav_M
Эксперт
Эксперт


Зарегистрирован: 01.01.1970
Сообщения: 607
Откуда: Крым, Ялта

СообщениеДобавлено: Вс Мар 20, 2005 12:16 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Цитата:
А направление намотки не меняется.

Понятно.
Но не думаю, что
Цитата:
теперь у тора действительно нет внешнего поля. Отсюда и конструкция трансформатора

Так как направление витков остается постоянным, следовательно направление силовых линий тоже.

Хорошо сказал orthodox
Цитата:
Равномерность распределения витков по окружности - один из важных параметров...
...Конечно,и из-за помех. Однако это важно и для обычных 12 вольтовых осветительных трансформаторов, уже из -за неравномерного насыщения сердечника...

Дело все таки в равномерном распределении поля.
И при малейшей неравномерности магнитное поле стремиться замкнуться с внешним, что порождает местные завихрения.
Видимо так.

Кто нибудь водил датчиком хола возле тора?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Viacheslav_M
Эксперт
Эксперт


Зарегистрирован: 01.01.1970
Сообщения: 607
Откуда: Крым, Ялта

СообщениеДобавлено: Вс Мар 20, 2005 12:16 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Цитата:
А направление намотки не меняется.

Понятно.
Но не думаю, что
Цитата:
теперь у тора действительно нет внешнего поля. Отсюда и конструкция трансформатора

Так как направление витков остается постоянным, следовательно направление силовых линий тоже.

Хорошо сказал orthodox
Цитата:
Равномерность распределения витков по окружности - один из важных параметров...
...Конечно,и из-за помех. Однако это важно и для обычных 12 вольтовых осветительных трансформаторов, уже из -за неравномерного насыщения сердечника...

Дело все таки в равномерном распределении поля.
И при малейшей неравномерности магнитное поле стремиться замкнуться с внешним, что порождает местные завихрения.
Видимо так.

Кто нибудь водил датчиком хола возле тора?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
AudioKiller
Участник
Участник


Зарегистрирован: 02.08.2006
Сообщения: 8
Откуда: Ростов-на-Дону

СообщениеДобавлено: Чт Авг 03, 2006 11:44 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

А если тор уже намотан, то бороться с полями можно только экранированием.

Отсюда вопрос - кто-нибудь качественно занимался этим? ИМХО тот виток стали, которым оборачивают тор снаружи по образующей недостаточен...
_________________
А вы думали в Силиконовой долине микросхемы делают?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Viacheslav_M
Эксперт
Эксперт


Зарегистрирован: 01.01.1970
Сообщения: 607
Откуда: Крым, Ялта

СообщениеДобавлено: Вт Авг 08, 2006 1:28 am    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Ставят и достаточно толстые экраны с отоженной стали - 3-4мм. толщиной.
Но лично мне звук усилителя, да и не только с тором - ненравиться нет той легкости, прозрачности звучания, чтоли.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов igolkin.com О ЗВУКЕ -> УСИЛИТЕЛИ Часовой пояс: GMT + 2
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Русская поддержка phpBB