Теория габаритной мощности трансформатора

[Emergency]

peg59 в сообщении #1441380 писал(а):

И из теории идеального трансформатора поле намагничивания выпадает.

А из не идеализированного не выпадает. Потому что надо куда-то засовывать толстый провод, а это удобнее делать если витков меньше.

[peg59]

Мне важно было понять, почему для трансформатора обратноходового преобразователя габариты (объем) трансформатора явно диктуются мощностью (невозможно передать больше энергии, чем запасается в сердечнике), а для прямоходового мощность теряется из виду. Остаются только чисто инженерные расчеты с целью уместить обмотки и обеспечить охлаждение.
В процессе обсуждения вопрос прояснился.

[Alex-Yu]

peg59 в сообщении #1441595 писал(а):

почему для трансформатора обратноходового преобразователя габариты (объем) трансформатора явно диктуются мощностью (невозможно передать больше энергии, чем запасается в сердечнике),

Это совсем другая история!!! Это не совсем даже и трансформатор (работает не так, как обычный). Здесь действительно за такт нельзя передать энергии больше, чем запасено (можно оценить как $B^2V/2\mu \mu_0$). Так что вопросом "уместить обмотки" ЗДЕСЬ не обойтись.

И вообще на высоких частотах начинается скин-эффект, потери в сердечнике и т.д. Посчитать так, как обычный трансформатор на 50 Гц не получится.

Принципиальное отличие от обычного трансформатора здесь заключается в том, что когда по первичной обмотке течет ток, по вторичной не течет. И наоборот (во вторую половину периода). Так что никакой компенсации поля от двух обмоток ЗДЕСЬ получиться не может. И все теории про обычный трансформатор (из всяких там Савельевых и пр.) в этом случае идут лесом, здесь нужна уже совсем другая теория.

[peg59]

Alex-Yu в сообщении #1441611 писал(а):

Это совсем другая история!!! Это не совсем даже и трансформатор (работает не так, как обычный)

Прямо так уж и совсем!
Если смотреть на поле внутри сердечника, то вообще нет никакой разницы (что прямоходовой, что обратноходовой).

[Alex-Yu]

peg59 в сообщении #1441771 писал(а):

Прямо так уж и совсем!

Вот именно совсем. В таких преобразователях используется вообще не трансформатор, а дроссель. Нет, бывает, что есть и вторичная обмотка тоже, но работу в качестве дросселя это не отменяет (получается дроссель совмещенный с трансформатором, но функция дросселя при этом остается). Бывают схемы где вторичной обмотки нет вообще.

В общем к трансформатору эта история отношения не имеет. Ну или почти не имеет.

[Crystaly]

peg59 в сообщении #1440388 писал(а):

Вопрос, на который я не могу найти ответа: ограничена ли мощность идеального
(без потерь) трансформатора с конечной индукцией насыщения сердечника и фиксированной частотой переменного тока?

да вы правы, малопонятно каким образом размеры сердечника зависят от передаваемой мощности, и мало кто сможет "на пальцах" объяснить. Кроме того, эта зависимость зависит и от частоты (чем выше частота тем ниже размеры сердечника при той же мощности). Также нет хорошей мат. модели трансформаторов, обычно предлагают модель одностороннюю, в одну сторону работает от первичной обмотки ко вторичной, однако трансформатор симметричная штука и в нем все обмотки равноправны, каждая может быть и первичной и вторичной, и обмоток может быть сколько угодно.

-- 27.02.2020, 13:14 --

peg59 в сообщении #1440540 писал(а):

Основная функция сердечника в трансформаторе - собрать магнитное поле в ограниченный объем...

это примитивная модель. Сердечник поле, создаваемое витком, не собирает. Интересно как это выглядит физически? типа сердечник "машет ручкой" силовым линиям - идите все сюда ?? Реально происходит (примерно) так: Силовые линии магнитного поля, созданного витком, распределяются по всем точкам пространства окружающие виток одинаково, с учетом конфигурации витка. Те силовые линии, которые проходят через сердечник, "заставляют" магнитные диполи (домены) материала сердечника поворачиваться (выстраиваться упорядоченно). Магнитные поля диполей после упорядочивания образуют свое суммарное магнитное поле, которое в сумме с первичным полем витка получается суммарное поле такое, что это со стороны выглядит как "концентрация" поля витка в сердечнике.

[peg59]

Alex-Yu в сообщении #1441786 писал(а):

к трансформатору эта история отношения не имеет. Ну или почти не имеет

Путаетесь в показаниях. :)

Crystaly в сообщении #1441800 писал(а):

это со стороны выглядит как "концентрация" поля витка в сердечнике.

Ну и в чем разница?
Главное - вне сердечника полем можно пренебречь.

-- 27.02.2020, 16:11 --

Crystaly в сообщении #1441800 писал(а):

малопонятно каким образом размеры сердечника зависят от передаваемой мощности, и мало кто сможет "на пальцах" объяснить

Уже разобрались.

[Emergency]

peg59 в сообщении #1441811 писал(а):

Путаетесь в показаниях. :)

Alex-Yu Совершенно прав и не путается - просто имеет в виду, что есть множество схемных решений, в частности многообмоточные дроссели, которые похожи на трансформатор в том смысле, что одна обмотка генерирует магнитное поле, а другая гасит его. Но смысл обратноходового преобразователя в том, что это происходит на разных тактах.

[peg59]

Дискуссии о терминах - самые бесплодные. Тут главное, договориться с самого начала и не менять позицию.
Нравится вам дроссель - называйте дросселем.
Но когда много обмоток на сердечнике - это ничем от трансформатора не отличается. Разве что нас интересуют тонкости его личной жизни. В подавляющем большинстве случаев - не интересуют.
Как правильно заметил Alex-Yu, тупо берем полуэмпирическую методику и считаем...

[Emergency]

peg59 в сообщении #1441845 писал(а):

когда много обмоток на сердечнике - это ничем от трансформатора не отличается.

Внешне не отличается. Но вы же сами разделили режимы

peg59 в сообщении #1441595 писал(а):

почему для трансформатора обратноходового преобразователя габариты (объем) трансформатора явно диктуются мощностью (невозможно передать больше энергии, чем запасается в сердечнике), а для прямоходового мощность теряется из виду.

Почему же вам не нравится ответ?