dick_C
发表于 2023-10-28 10:15:58
我反正也是闲着没事,又思考了一下电容充磁问题,根据楼主具体情况,改正了我先前的一些错误,又做了3个图如下:
图1:按照15个电容并联,每个电容内阻1欧计算,并联后阻值为67毫欧,空开内阻楼主测过是30毫欧也应该采用,加上线圈直流电阻,这样,整个放电回路的电阻值就出来了,先不考虑线圈电感影响的放电延迟,只算放电电压和电阻,可以算出理论放电峰值电流,先根据峰值电流,再在横坐标取个时间点,用圆弧线(近似代替电容放电曲线)连接两点,得到理论放电曲线。根据充磁结果基本达到要求,安匝数就可以按30000取值,那么,根据线圈300匝数,反推出放电电流峰值为100安培。在曲线上取一个100安培的点,用圆弧线连接该点与原点(近似体现自感影响放电延迟),把曲线上100安培以上的线改为虚线,两条圆弧实线就体现出来充磁放电的全过程。
图2:线圈改为2个100匝并联,线径改为1.4,重新计算了线圈直流电阻,其余不变,得到了理论放电峰值电流,从而得到了理论放电曲线。然后,由于电感减小,实际达到峰值电流的时间也应减小,按图1的一半取值,这样,实际放电峰值电流也找到了,用圆弧线连接该点与原点,实际放电曲线就出来了。
图3:根据楼主的试验结果,图2的充电效果反而比图1要差,那么,电容没变,放电电压没变,那只能是放电电阻出了问题了。对比图1的实际情况,应该是安匝数没有达到30000,那么,就按28000取值,实际放电峰值电流反算回去就是280安培,时间横坐标和电流数有了,再用弧线连接该点与放电终了的时间点,就出来了一段放电曲线,再把曲线延长与纵轴相交,理论放电峰值电流就出来了,可以看出,这条理论放电曲线的峰值电流比图2低了很多,可以反推出来实际的放电电阻比图2的大了499毫欧,也就是说,还有我们没考虑到的电阻含在里边,比方,电容内阻大于我们的设定值,空开的热脱扣电阻丝大电流下阻值升高,触点在大电流下阻值升高,各处的引线电阻没考虑在内,看图片似乎有些线是绞合在一起的,看不大清楚,也许焊了。总之,重点放在放电电阻上找原因是比较合理的,至于前边提到过的铁芯磁饱和问题,觉得不大像,我过去给钕铁硼磁铁充磁,铁芯截面比这小得多也是可以充得好的。
老郑小烧
发表于 2023-10-28 11:30:31
本帖最后由 老郑小烧 于 2023-10-28 11:32 编辑
dick_C 发表于 2023-10-28 10:15
我反正也是闲着没事,又思考了一下电容充磁问题,根据楼主具体情况,改正了我先前的一些错误,又做了3个图 ...
不好意思,空开的电阻确认是2毫欧,1楼我记录了,自己都忘了:L 。充磁机说难不难,但太多不确定的因素、看不见、摸不着,往往又没条件试验,也因此充满了诱惑。比如说空气间隙(公式里是分母,我称为充磁姿势),从这个角度说,现成的磁芯都不理想,或者无法适应各种表头。
这两天抽空做个按键开关,排除一个是一个。不过MF30线圈儿断了,只能用直流钳表 “测磁” 看结果了。
dick_C
发表于 2023-10-28 13:06:47
按空开内阻2毫欧又改了一下曲线,见下图。得出数值有稍许变化,总的趋势不变。电容还是要检查一下ESR值才好,那种几千微法耐压400伏以上的电力电容也不错的,个头大,螺纹孔输出,所需数量少,接线简单。
radio988931
发表于 2023-10-28 13:22:00
技术一流,技艺精湛,做的太好了,赶紧参加15届大赛:victory:
老郑小烧
发表于 2023-10-28 20:50:33
radio988931 发表于 2023-10-28 13:22
技术一流,技艺精湛,做的太好了,赶紧参加15届大赛
您过誉了:handshake !
老郑小烧
发表于 2023-10-28 21:00:11
dick_C 发表于 2023-10-28 13:06
按空开内阻2毫欧又改了一下曲线,见下图。得出数值有稍许变化,总的趋势不变。电容还是要检查一下ESR值才好 ...
先帮我看看,这种磁钢到底是什么材质的?
dick_C
发表于 2023-10-28 22:12:08
老郑小烧 发表于 2023-10-28 21:00
先帮我看看,这种磁钢到底是什么材质的?
对磁钢也不是了解很多,只是那时候做半导体收音机,喇叭磁钢大致分两种,一种外磁的,当时叫做恒磁性瓷,就是类似现在的外磁喇叭的磁性材料,或者叫做铁氧体,一种是内磁的,俗称小屁股喇叭,磁铁材料记得是铝镍钴,内磁喇叭要比外磁喇叭贵2-3倍的样子。当时也搞过少数表头,有金属磁钢的,体积很大,看当时的书上讲叫做铁铝合金,体积比内磁喇叭的磁钢大10倍以上,所以不会是铝镍钴材料的,现在见到的那些磁钢体积大的老表的外磁表头,估计都是这类材料。也见到过铁氧体磁钢的表头,只见过一次,应该是材料性能较差,应用很少。当时也见到过内磁表头,是收音机用的调谐指示表,磁钢体积很小,估计是铝镍钴材料的,磁钢不能拆下来,拆下来再装上灵敏度要下降很多,原因是铝镍钴磁钢虽然磁能积很大,但矫顽力较小,表头都是装配完铁外套再充磁的。现在内磁表估计都是钕铁硼磁钢了,磁能积矫顽力都很大,钕铁硼磁钢商家都是裸着卖,丝毫不担心磁力的损失。我买过一块近年产的MF47表,是那种有人说的伪外磁表,其实我觉得看结构,应该算外磁表,只是磁钢是钕铁硼的,非常小,大概直径10毫米,厚度5毫米,但磁性很强,拆下磁分路螺钉,灵敏度大约在30微安左右,拆下磁钢再装上,也不见灵敏度降低。所以有很多人吐槽现在的产品偷工减料,其实是技术进步了,不是傻大黑粗的东西就是好东西,现在大家热衷老表,觉得是真材实料,岂知那是经济技术落后时代的产品,要么那么多人老是给老表充磁呢,那是因为是铁铝合金磁钢的,磁钢不值钱,磁性容易下降。我买的两块内磁表头的兄弟牌万用表,十多年了,也没发现有灵敏度下降情况。现在回到问题本身,你的这块磁钢体积不小,应该是铁铝合金的,如果铝镍钴做这么大,价格会很昂贵的。
老郑小烧
发表于 2023-10-28 22:12:32
本帖最后由 老郑小烧 于 2023-10-28 22:18 编辑
dick_C 发表于 2023-10-28 13:06
按空开内阻2毫欧又改了一下曲线,见下图。得出数值有稍许变化,总的趋势不变。电容还是要检查一下ESR值才好 ...
在换按键开关之前,做了3次充磁试验,目的是证实一些猜测,这些想法一直以来就有,但没认真做过实验。
充磁对象仍是那只顽固的MF30磁钢。这次外挂了3只大电容,加上内部的小电容,总容量约1.5万uF。电容充到470V,超过了电容的额定电压(450V),应该问题不大吧。为了方便监测,将空开用粗线引出。测试内容如下:
1、充电时,使用UT204+监测3只大电容的总电流(监测大电容比较方便);
2、放电时,用UT204+监测放电电流(AC600A档,MAX模式。之所以使用AC档,是因为DCA档无反应);
3、放电后,用UT320A测线圈儿温度;
4、最后取下磁钢,测 “磁场强度”。使用UT204+的同一档、尽量保持同一姿势。由于第一次取下时忘了做短路保护,索性就不保护了。
有以下结果:
1、放电后线圈儿的温度,分别为31.1度、34.8度、35.8度(室温27度)。
2、同一条件下,充电电流由1.5A左右下降为0.5A左右。
3、放电电流,分别为71.5A、27.0A、35.8A。
4、测得的 “磁场强度” 基本没变,在110A~120之间。
需要注意的是,以上数据,不能看具体数字,串在一起比较出来的趋势才有意义。例如,温度是外部的,线圈内部应该高于表面。
可以看出,随着放电次数的增加,综合放电能力是直线下降的。
不仅放电无力,充电电流也越来越小,但充满时间没有明显变慢。
因此电容放电能力、温漂等均不可忽视,甚至比线阻、开关、ESR等更为重要。
照片就不整理了,随便贴几张。
老郑小烧
发表于 2023-10-28 22:29:11
dick_C 发表于 2023-10-28 22:12
对磁钢也不是了解很多,只是那时候做半导体收音机,喇叭磁钢大致分两种,一种外磁的,当时叫做恒磁性瓷, ...
我连这些材料名都说不出来;P 。这块MF30是81年的,如果是铁铝合金的,不知其矫顽力相对于MF47的大绿磁钢,或者MF10那种“5类”磁钢,是个什么水平。
dick_C
发表于 2023-10-28 22:51:01
老郑小烧 发表于 2023-10-28 22:12
在换按键开关之前,做了3次充磁试验,目的是证实一些猜测,这些想法一直以来就有,但没认真做过实验。
...
你种情况与电容的放电能力有关系,估计与线圈电感量太大也有关系,峰值电流始终上不去,说明持续放电时间太长,等到了峰值,能量已经耗掉大半,所以线圈都热了,峰值电流也不大。以300伏放电,电容容量10000微法计,一次放电,能量是450焦耳,相当于450瓦功率持续1秒钟,多次放电后发热也难免了。解决问题最主要的还是要减小线圈电感量,使之以尽量短的时间达到电流峰值。减小电感量减圈数是个办法,但圈数少了安匝数也要下降,减小铁芯截面积也是减小电感量的办法,发现你的充磁线圈铁芯截面大了些,可以将叠厚减一些,记得铁芯截面一半,电感量是四分之一,也许记错了,你自己再研究一下,试试用这种办法减小电感量。以你现在的放电峰值电流数据看,铁芯距离磁饱和应该还差很远呢。
老郑小烧
发表于 2023-10-28 22:53:13
本帖最后由 老郑小烧 于 2023-10-28 23:04 编辑
老郑小烧 发表于 2023-10-28 22:12
在换按键开关之前,做了3次充磁试验,目的是证实一些猜测,这些想法一直以来就有,但没认真做过实验。
...
第1张图是为了展示大电容拍的。磁钢的姿势是准备下次试的,之前是平放的,现在怀疑其背面的铝片会降低充磁效率。如果磁头能夹住两个裸露的侧面,效果应该更好。
dick_C
发表于 2023-10-28 22:54:35
本帖最后由 dick_C 于 2023-10-28 22:56 编辑
老郑小烧 发表于 2023-10-28 22:29
我连这些材料名都说不出来 。这块MF30是81年的,如果是铁铝合金的,不知其矫顽力相对于MF47的大绿磁钢 ...
图片没看明白大小,也许是铝镍钴或者其它好材料的,如果不好充,应该是某种好材料的吧。不过再好也好不过钕铁硼的,用电容充磁搞好了钕铁硼也可以充,所以你的充磁机还有改善的余地。
老郑小烧
发表于 2023-10-28 23:03:18
dick_C 发表于 2023-10-28 22:51
你种情况与电容的放电能力有关系,估计与线圈电感量太大也有关系,峰值电流始终上不去,说明持续放电时间 ...
还真别说,这是个思路:lol 。
dick_C
发表于 2023-10-28 23:08:00
老郑小烧 发表于 2023-10-28 22:53
第1张图是为了展示大电容拍的。磁钢的姿势是准备下次试的,之前是平放的,现在怀疑其背面的铝片怀疑会降 ...
如果安匝数富余很多,我想即使隔层铝片也可以充好的。做夹侧面的夹具有点麻烦,你的侧面那两块东西是铁块吗?如果是铁块,磁钢加上铁块平着放也是可以的,磁钢加铁块竖着放也是可以的,磁钢另一端朝下可能更好一些。
dick_C
发表于 2023-10-29 05:02:40
看了你的MF30磁钢,我有一个土办法,简单易行,不要用原来的充磁线圈了,就在磁钢外面包上几层纸,直接在外边绕线圈,先绕30圈,按0.8线径算,还是那15个电容,但空开不要用了,因为超过500安培会电磁脱扣。用直通开关。由于电感量大大减少,达到电流峰值点又提前了一些,曲线和数据如图,可以看到,安匝数达到了47820,如果减小电容内阻,线圈用粗一点的线,安匝数还能提高。
页:
1
2
3
4
5
6
7
[8]
9
10
11
12