Снаббер для симистора

[zoog]

То есть - моя формулировка корректна.Мы все помним и скорбим о скин-слое, но зачем его вктивно форсить в бытовых 50Гц?..

[bordodynov]

То есть - моя формулировка корректна.Мы все помним и скорбим о скин-слое, но зачем его вктивно форсить в бытовых 50Гц?..

К сожалению не только скин эффект портит жизнь. Есть ещё вредный эффект близости - перераспределение тока в проводнике из-за влияния соседних проводников и он может тоже вносить лепту в потери. Все знают про скин эффект, а про упомянутый эффект практически никто.
Цитата:
На распределение переменного тока в проводе оказывают влияние токи соседних проводов. Это явление называют эффектом близости. Как показано на схематических картинах магнитных полей двух проводов с токами (рис. 3.24), различные части сечений проводов сцеплены с неодинаковым числом магнитных линий. На основании рассуждений, аналогичных приведенным для одиночного провода, можно прийти к заключению, что наибольшая плотность тока будет в тех частях сечения проводов, которые сцеплены с наименьшим числом магнитных линий.
Если токи в проводах направлены одинаково (рис. 3.24, а), наибольшая плотность тока наблюдается в наиболее удаленных друг от друга частях сечений; при различных направлениях токов (рис. 3.24, б) наибольшая плотность тока получается в наиболее близких друг к другу частях сечений проводов. Области наибольших плотностей тока отмечены на рис. 3.24 толстыми линиями. Вызываемая эффектом близости неравномерность распределения тока по сечению проводов приводит к увеличению потерь энергии, к увеличению разницы в сопротивлениях проводов переменному и постоянному токам. Расчеты распределения тока по сечению проводника с учетом поверхностного эффекта или эффекта близости и сопротивления проводника относятся к задачам теории поля.
Вот ссылка:
https://websor.ru/osnovy/teoretiches...fekt_blizosti/
На толстых проводниках Скин эффект тоже проявляется и на 50 Гц.

[genao]

На толстых проводниках Скин эффект тоже проявляется и на 50 Гц.

Эффект вытеснения сильного тока, он же эффект близости однонаправленных сильных токов, он же поверхностный эффект сильных токов.
На практике начинается очень заметно проявляться начиная с тока где-то с 500А.

Приведу примеры из личной практики.

1 пример - в мастерской мы делали самодельные прогрузочные трансформаторы для токов по вторичке (2витка толстой шиной) на 3кА-10кА.
Так вот, долгое время не могли "выжать" больше 3кА.
Сказывался эффект близости токов первого и второго витков. Затем разобрали 12кА прогрузочник изготовленный в КазМонтажАвтоматике. У них между шинами первого и второго витка располагалась первичная обмотка. То есть они разнесли в пространстве сильноточные шины.
Мы взяли это на вооружение, и у нас получилось выжать 10кА.

2 пример. На ТЭЦ налаживал тиристорный возбудитель на 2000А. Старый машинный возбудитель был демонтирован. Проверяю силовую часть, потихоньку повышаю ток.
и вот при 500А появляется запах горячего масла, а из шкафа автомата гашения поля повалил маслянный пар. Отключаю возбудитель. Разбираюсь, и выясняю что очень сильно нагрелся прежний кабель с сечением жил 500мм2 медь.
Приглашаю эксплуатацию, демонстрирую, все в шоке.
Машинный возбудитель выдавал чистую постоянку, а тиристорный возбудитель пульсирующий ток, не смотря на довольно большую индуктивность якоря генератора 63МВА.
Вышли из положения прокинув рядом еще такой же кабель, объединив жилы каждого кабеля. Тогда получилось получить приемлемый нагрев уже и при 2000А.
Ситуацию усугубляла и высокая температура +50С-+70С в кабельном канале.

3 пример. Налаживал запорожский тиристорный возбудитель на 2000А для синхронного двигателя 17МВА. В проекте, который запорожцы прислали, были обычные сечения жил. Но имея уже опыт попросил эксплуатацию при монтаже заложить в 2 раза большие сечения как на запитку возбудителя, так и на обмотку возбуждения.
Естественно, меня подняли на смех.
В итоге после запуска начался сильный нестерпимо сильный нагрев силовых кабелей. Срочно бросили прямо по полу другие кабеля. Которые после остановки на текущий ремонт перетянули в кабель-каналы.

[gbdj]

Изменение тока там есть, небольшое, даже амплитуда экстратока и соотв. ей масштаб не мешают заметить, там несколько пикселей верхние полуволны.

Только диаграмма напряжения абсолютно симметрична, хотя просадка должна быть на верхней полуволне.

[p_v]

@genao а нет случайно опыта с распределением потерь на мелких коллекторниках (а ля 200 ватт в бормашинках)? Особенно для малых оборотов.

Мы сейчас импульсами разной длины меряем активное сопротивление (в основном сопротивление обмотки + частотные потери). Но есть подозрение, что под нагрузкой что-то еще может влиять (но это не точно (с), возможно противо-эдс неправильно описали).

Трение и щетки отдельно не выделяли, вроде там вклад не существенный на общем фоне. Т.к. обороты малые, то нелинейности, связанные с насыщением, вроде не должны влиять.

Меня интересуют не теоретические факторы потерь вообще, а что на практике надо учитывать. Текущая математика тут. Стенда чтобы гонять под нагрузкой нема, калиброваться можно только без нагрузки.

[genao]

Только диаграмма напряжения абсолютно симметрична, хотя просадка должна быть на верхней полуволне.

горизонтальным участкам диаграммы тока должно соответствовать низкое напряжение, ибо индуктивность напряжение выдает при изменении I только.

Индуктивность подключается к источнику эдс.
Поэтому форма противоэдс индуктивности принудительно повторяет форму источника эдс когда симистор открыт, другими словами в эти моменты форма L*dI/dt повторяет принужденно форму форму источника эдс.

Поэтому диаграмма напряжения практически симметрична и просадка на внутреннем сопротивлении источника эдс будет уже только тогда когда вырастет ток, а он вырастает уже тогда когда эдс источника будет уже близка к нулю.

Фобм симметрична = L х I,
Но сам ток, также как и магнитный поток, при этом отстает по времени и по величине определяется значительным индуктивным сопротивлением на одной стороне ненасыщенного участка кривой намагничивания
Фобм= L-большушая х I- маленький

а на другой стороне насыщаемым участком кривой намагничивания - значительно низким индуктивным сопротивлением, Фобм = L- маленькая * I-большой
Фобм симметрична
Поэтому диаграмма тока асимметрична.

Почему ток и поток отстает, да потому что Е=-dФ/dt=-LdI/dt=-w*S*dB/dt,
где w*S -витки и охваченное потом сечение, Φ = LI.
В нашем случае Е принуждает поведение скорости изменения -dФ/dt=-LdI/dt

А вот когда симистор закрыт тут форму эдс индуктивности, то есть эдс самоиндукции в момент когда нет принуждения от источника эдс, определяет dI/dt

[zoog]

Все знают про скин эффект, а про упомянутый эффект практически никто.

Дополню: скин - это частный (локальный) случай эффекта близости.

На толстых проводниках Скин эффект тоже проявляется и на 50 Гц.

Нет. То есть не более 1% разница.

На практике начинается очень заметно проявляться начиная с тока где-то с 500А.

От тока он напрямую не зависит, зависит от частоты и толщины намотки (которая зависит от тока).

То есть они разнесли в пространстве сильноточные шины.

И вставили между ними обмотку с током противоположного направления.

а тиристорный возбудитель пульсирующий ток, не смотря на довольно большую индуктивность якоря генератора 63МВА.

Пульсации были из-за отключения источника мощности (как в выпрямителе) или из-за снижения его ЭДС (как во вторичке трансформатора)?

Только диаграмма напряжения абсолютно симметрична, хотя просадка должна быть на верхней полуволне.

Просадка из-за чего? Падения на сопротивлении из-за тока насыщения?

[genao]

Дополню: скин - это частный (локальный) случай эффекта близости.

Эффект близости или вытеснения сильного тока представляет собой явление, которое заключается в эффекте вытеснения переменного тока к стороне периметра у пары параллельных проводников, что может привести к снижению эффективного сечения проводников и увеличению сопротивления.
Магнитное поле проводника, а также возвратный/попутный ток по параллельному проводнику, искажают равномерное распределение тока, проходящего по периметру проводника. Это приводит к дополнительному увеличению сопротивления проводников.

Данное увеличение сопротивления и является эффектом близости.

Данный эффект не имеет связи с высокочастотным поверхностным эффектом, который, в свою очередь, заключающийся в том, что ток при высоких частотах течет лишь в узком слое по периметру проводника.

Эффект близости только лишь распределяет плотность проходящего переменного тока по периметру проводников.

От тока он напрямую не зависит, зависит от частоты и толщины намотки (которая зависит от тока).

Проявление сильно зависит от величины применяемого тока, на малых токах применяемые сечения проводников малы. Но при определенных токах когда применяемые сечения велики, неравномерность плотности вырастает до определенного максимума. И это становится заметно из-за резко увеличенного падение напряжения.
скажем так, для малых сечений (малых применяемых токов) коэффициент близости мал, для больших сечений (больших применяемых сечений) он выше.

https://studref.com/493282/tehnika/y...fekta_blizosti

И вставили между ними обмотку с током противоположного направления.

И удалили сильноточные шины 10000А друг от друга, уменьшив силу взаимовлияния магнитных полей, вставив слаботочную обмотку с током 80А.

Пульсации были из-за отключения источника мощности (как в выпрямителе) или из-за снижения его ЭДС (как во вторичке трансформатора)?

Тиристорный возбудитель - управляемый выпрямитель -мост Ларионова
Напряжение на выходе с подключенной обмоткой возбуждения генератора
при токе 2000А, угол управления 75эл.град выглядит так

[zoog]

Данный эффект не имеет связи с высокочастотным поверхностным эффектом, который, в свою очередь, заключающийся в том, что ток при высоких частотах течет лишь в узком слое по периметру проводника.

Механизм вытеснения тока во внешние слои одинаков.

Осень сильно зависит, так как величина взаимного влияние магнитных поле напрямую зависит от силы тока, и сопротивление проводников (вытеснение тока) растет с увеличением тока.

Если сопротивление зависит от тока - то оно нелинейное. Вы не путаете с тепловыделением? - вот оно от тока зависит. В конце концов в формулу толщины скин-слоя и сопротивления провода на к-л частоте сила тока не входит.

И удалили сильноточные шины 10000А друг от друга, уменьшив силу взаимовлияния магнитных полей, вставив слаботочную обмотку с током 80А.

Так у неё и витков в 125раз больше и соотв. магнитное поле равно (за вычетом рассеяния).

[genao]

Если сопротивление зависит от тока - то оно нелинейное. Вы не путаете с тепловыделением? - вот оно от тока зависит.

нет не путаю. имеется в виду от величины применяемого тока (применяемого сечения)
Проявление сильно зависит от величины применяемого тока, на малых токах применяемые сечения проводников малы. Но при определенных токах когда применяемые сечения велики, неравномерность плотности вырастает до определенного максимума. И это становится заметно из-за резко увеличенного падение напряжения.
скажем так, для малых сечений (малых применяемых токов) коэффициент близости мал, для больших сечений (больших применяемых сечений) он выше.

Так у неё и витков в 125раз больше и соотв. магнитное поле равно (за вычетом рассеяния).

короче, не буду продолжать это болото, но мы не смотря на то что

Так у неё и витков в 125раз больше и соотв. магнитное поле равно (за вычетом рассеяния).

которое осталось прежним
мы все таки получили 10000А на разнесенных шинах против 3000А при близко расположенных шинах вторички.