Как выбрать сечение кабеля по току: Как правильно подобрать сечение провода по мощности и току?

мощность — vv-elektro.ru

Октябрь 4

Чаще всего в бытовых условиях применяется именно этот метод выбора электропроводки и защитной автоматики – расчёт сечения кабеля по мощности. Вероятно, так происходит потому, что в большинстве случаев в документации, сопровождающей электрические приборы, и на специальных табличках, прикреплённых к задней Продолжить чтение

Сентябрь 21

Если вы хотите подключить компьютер/ноутбук к телевизору или монитору – вашим выбором должен стать один из 4 разъемов: HDMI, DisplayPort, DVI или VGA. При таком разнообразии у неопытного пользователя разбегаются глаза, и он не знает, что лучше Продолжить чтение

Сентябрь 8

Уметь правильно рассчитать сечение прокладываемого кабеля, должен прежде всего, электрик, поскольку при неправильном выборе сечения, электросеть долго не прослужит. В бытовых условиях, данные знания пригодятся всем, кто делает ремонт, меняет проводку, приобретает новое электрооборудование, и при этом Продолжить чтение

Сентябрь 8

В теории и практике, выбору площади поперечного сечения кабеля по току (толщине) уделяется особое внимание. В данной статье, анализируя справочные данные, познакомимся с понятием «площадь сечения».

Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором Продолжить чтение

Сентябрь 7

Системы обогрева труб кабелем. Как выбрать провод для обогрева трубы. Какой мощности потребуется термокабель для обогрева воды в трубе. Подбор саморегулирующегося кабеля для подогрева водопровода.

Купить кабель для подогрева Продолжить чтение

Сентябрь 6

Как и практически в любой другой технической сфере, выбор и покупку автопроводки нужно начинать с небольшой «теории». К автомобильному усилителю должно подходить три вида кабелей:

1) силовые, доставляют усилителю электрический ток с напряжением 12 вольт Продолжить чтение

Август 31

При планировании проводки в доме или квартире, при необходимости подключить новую бытовую технику, надо знать, какого сечения провода надо прокладывать. Есть два метода определения — по току и по нагрузке (мощности) подключаемого оборудования. В обоих случаях Продолжить чтение

Август 24

Саморегулирующийся или резистивный?

Для начала нужно определиться с типом нагревательного проводника. Резистивный кабель менее практичен, так как имеет постоянную мощность и фиксированную длину. Из недостатков данного изделия можно выделить его склонность к перегреву Продолжить чтение

Август 18

При устройстве электропроводки необходимо заранее определить мощности потребителей. Это поможет в оптимальном выборе кабелей. Такой выбор позволит долго и безопасно эксплуатировать проводку без ремонта.

Кабельная и проводниковая продукция весьма разнообразна по своим Продолжить чтение

Июль 31

Помните — чтобы ваш сварочный аппарат оправдал свой эксплуатационный срок и работал бесперебойно, сварочный кабель необходимо выбирать, в соответствии с техническими характеристиками сварочного оборудования.

Допустимая токовая нагрузка Продолжить чтение

Июль 24

В современном мире силовые кабеля – это изолированные провода, которые соединены в один переплет и имеют несколько или одну оболочку.

Самой главной функцией такого кабеля считается обеспечение правильной надежности и безопасности при эксплуатации Продолжить чтение

Июль 21

Какой мощности выбрать саморегулирующийся кабель для водопровода?

Подобрать оптимальную мощность саморегулирующегося нагревательного кабеля для обогрева водопровода можно на странице Обогрев труб .

Там указано термокабель какой Продолжить чтение

Июль 10

Совсем недавно использование электрического кабеля для обогрева кровли. водопровода. трубопровода или водостока считалось чем-то новым. Но на сегодняшний день это привычное дело. Такой кабель предназначен не для подачи через него тока, а для выделения Продолжить чтение

Июль 6

Системы кабельного обогрева получили в последние годы широкое применение в обустройстве различных зданий и сооружений. С помощью греющего кабеля можно решать задачи обогрева трубопроводов, полов, кровли зданий. Его использование дает большой простор для реализации Продолжить чтение

Июнь 20

Привет. Тема сегодняшней статьи «Сечение кабеля по мощности». Эта информация пригодиться как в быту, так и на производстве. Речь пойдет о том, как произвести расчет сечения кабеля по мощности и сделать выбор по удобной таблице.

Для чего вообще нужно правильно Продолжить чтение

Как выбрать сечение медного кабеля по мощности?

Медные провода и кабели остаются наиболее предпочтительными для использования в электросетях разного назначения: от бытовых до промышленных. Чтобы правильно подобрать медный кабель под требуемую мощность сети и оборудования, нужно знать его сечение, а также основные параметры.

Что нужно учитывать при выборе медного провода

При выборе проводника для электросети важно знать конструкцию, характеристики и номиналы кабеля, а также ответить на ключевые вопросы:

  • В каких средах будет использоваться кабель?
  • Каким внешним воздействиям он будет подвергаться?
  • К какому оборудованию будет подключен?

Решение следует принимать, учитывая ответы на эти вопросы, а также правильно рассчитав сечение жил провода, чтобы оно соответствовало фактической токовой нагрузке.

Расчет сечения кабеля

Расчет сечения провода осуществляется несколькими способами:

  • с помощью инструментов – штангенциркуля или микрометра;
  • по формулам;
  • по таблицам.

Измерение штангенциркулем выполняется только на кабеле, освобожденном от изоляционного слоя. Замер выполняется сразу на нескольких участках, чтобы избежать искажения данных из-за неровностей жилы. Для замера фиксатор штангенциркуля переводится в открытое положение, внутрь помещается жила, полученные данные записываются. Аналогичным образом происходит измерение микрометром, за исключением того, что данные фиксируются автоматически и отображаются на экране прибора.

Расчет по формуле производится уже при наличии данных о сечении жилы или диаметре провода. Для этого используется формула следующего вида:

R = ρ · L/S * 2,

где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.

Также произвести расчет сечения жилы медного провода можно по таблице:

Сечение токопроводящей жилы, мм²

Для кабеля с медными жилами

Напряжение 220 В

Напряжение 380 В

Ток, А

Мощность, кВт

Ток, А

Мощность, кВт

1,5

19

4,1

16

10,5

2,5

27

5,9

25

16,5

4

38

8,3

30

19,8

6

46

10,1

40

26,4

10

70

15,4

50

33

16

85

18,7

75

49,5

25

115

25,3

90

59,4

35

135

29,7

115

75,9

50

175

38.5

145

95,7

70

215

47,3

180

118,8

95

260

57,2

220

145,2

120

300

66

260

171,6

 

Главный фактор при расчете сечения – безопасность. Кабель должен продолжать выполнять свою задачу, не создавая никаких проблем с безопасностью. Для этого необходимо учитывать три важных параметра:

  1.  Допустимая нагрузка по току.
  2. Падение напряжения.
  3. Ток короткого замыкания.

Допустимая нагрузка по току

Уменьшение напряжения от источника к подключенному оборудованию из-за потерь, вызванных внутренним сопротивлением проводника, называется падением напряжения. Поскольку эти потери возрастают с увеличением длины кабеля, возникает необходимость увеличения поперечного сечения проводника. Кроме этого важно, чтобы кабель не терял пропускную способность под воздействием температуры и других внешних факторов, что тоже необходимо учитывать при расчетах.

Падение напряжения

Внутреннее сопротивление проводника также вызывает снижение напряжения на расстоянии от источника до конечного оборудования. По мере увеличения расстояния эти потери возрастают, что необходимо учитывать при расчетах.

Ток короткого замыкания

Ток короткого замыкания представляет собой величину тока, протекающего в течение определенного временного периода в области, где происходит короткое замыкание. Этот изменяющийся во времени параметр учитывается только в системах переменного тока.

Кроме этих факторов в расчетах учитывается:

  • DC-AC;
  • количество фаз;
  • тип изоляции;
  • место применения;
  • подключаемое оборудование.

Кабели в соответствии с целями использования:

  • контрольные и сигнальные;
  • энергетические;
  • коммуникационные;
  • телефонные.

Выбор кабеля в соответствии с условиями эксплуатации:

  • легкие;
  • нормальные;
  • тяжелые.

Также важно учитывать, прокладывается кабель под землей или проводится над землей, в помещениях или на открытом воздухе. При монтаже сети над землей учитываются:

  • суммарная мощность активных приемников;
  • условия окружающей среды.

Мощность активных приемников, которыми должна управлять панель, определяется в случае максимальной потребляемой мощности. Затем с учетом этой мощности производится расчет падения напряжения. Таким образом определяются сечение силового кабеля и допустимые нагрузки по току, а также допустимые условия окружающей среды. Определяется влажность, потенциальная механическая нагрузка, риск возгорания, химическая угроза и другие факторы, и только после этого подбирается подходящий кабель.

На проводники приходится самая большая доля затрат при обслуживании электросети, поэтому выбор правильного сечения медного кабеля особенно важен, чтобы избежать перегрева и оплавления провода из-за чрезмерной токовой нагрузки или потери мощности по причине слишком большого поперечного сечения.

Как определить сечение кабеля?

Не всегда верный ответ на вопрос выбора сечения кабеля по току дают менеджеры фирм электротоваров, при котором не учитывают ряд факторов.

Расчет сечения кабеля для монтажа электропроводки

Например, при нагреве кабеля (во время длительного прохождении номинального тока), и в присутствии других кабелей, силовой кабель может нагреться на десятки градусов.

Эти обстоятельства существенно ухудшат сопротивление изоляции. В таком случае кабель должен иметь запас по току до 30% процентов. Так же выбор сечения зависит от того, где уложен кабель, идет он по воздуху, или в кабельном канале, штробе.

Возможные потери кабеля и провода

Учитывая повышенную температуру летом, значение максимального тока нужно умножить на 0,65 тех показаний, которые значатся в таблице №.2 и №3. Так же, в правилах устройства электроустановок имеется снижающий коэффициент для числа кабелей уложенных в лотках, и коэффициент, зависящий от окружающей температуры.

Длина кабеля и провода также несет некоторые потери электричества. Чем длиннее кабель, тем выше сопротивление и соответственно выше потери.

Потери в кабеле нельзя иметь более 5%. Такие потери электричества можно посчитать, зная номинальный ток и сопротивление кабеля.

Расчет потери кабеля

Еще проще посчитать потери по таблице №1.

Момент нагрузки медного кабеля выбранного сечением 1,5 при длине 18 метров и нагрузке 2 квт будет иметь 18 x 2 = 3 6 или 2 %. Когда потери больше 5% нужно брать электрокабель большего сечения.

В случае трёхфазной электросети, момент нагрузки нужно умножить на 3, при симметричных нагрузках (или одинаковых), момент нагрузки умножается на 2, — это на идеальных симметричных нагрузках (когда токи по фазам будут одинаковые, а ток на жиле N будет равен нулю) что можно добиться только на активных нагрузках.

∆ U, %

Момент нагрузки, кВт* м, для медных проводников в двухпроводной линии на напряжение 220 В при сечении проводника S, равном:

1,5

2,5

4

6

10

16

25

1

18

30

48

72

120

192

300

2

36

60

96

144

240

384

600

3

54

90

144

216

360

576

900

4

72

120

192

288

480

768

1200

5

90

150

240

360

600

960

1500

Таблица 2 выбора сечения кабеля для открытой проводки электрической сети
Сечение жилы кабеля, мм²Диаметр жилы кабеля, ммПроводка с медной жилойПроводка с алюминиевой жилой
Ток, АМощность, кВт при напряжении сети 220 ВМощность, кВт при напряжении сети 380 ВТок, АМощность, кВт при напряжении сети 220 ВМощность, кВт при напряжении сети 380 В
0,50,8112,4
0,750,98153,3
1,01,12173,76,4
1,51,38235,08,7
2,01,59265,79,8214,67,9
2,51,78306,611,0245,29,1
4,02,26419,015,0327,012,0
6,02,765011,019,0398,514,0
10,03,578017,030,06013,022,0
16,04,5110022,038,07516,028,0
25,05,6414030,053,010023,039,0
Таблица 3 выбора сечения кабеля для скрытой проводки электрической сети
(в кабель-канале, трубе)
Сечение жилы кабеля, мм²Диаметр жилы кабеля, ммПроводка с медной жилойПроводка с алюминиевой жилой
Ток, АМощность, кВт при напряжении сети 220 ВМощность, кВт при напряжении сети 380 ВТок, АМощность, кВт при напряжении сети 220 ВМощность, кВт при напряжении сети 380 В
11,12143,05,3
1,51,38153,35,7
2,01,59194,17,2143,05,3
2,51,78214,67,9163,56,0
4,0
6,02,76347,712,0265,79,8
10,03,575011,019,0388,314,0
16,04,518017,030,05512,020,0
25,05,6410022,038,06514,024,0
35,06,6813529,051,07516,028,0

Таким образом, для трехфазной сети также при потерях, нужно увеличить сечение кабеля, для кабелей при рабочих токах равных 0,5 относительно максимальных, нужна поправка, учитывающая уже не 5% потерь, а 4% потери электричества.

При расчете потери кабеля и провода, нужно учитывать еще и количество соединений, так как они тоже дают немалые потери.

Как выбрать сечение кабеля при монтаже электропроводки?

Выбор сечения провода в этом случае зависит от допустимой плотности тока дельта, которая измеряется в А/мм². Такая плотность тока показывает нагрузку провода, и зависит от условий эксплуатации, которые могут меняться от 2 А/мм² — для закрытой электропроводки и вплоть до 5 А/мм² случае если провода идут в несгораемой изоляции.  Нужный диаметра провода можно определить по выбранному току и его значения плотности по следующей формуле:

В случае электрический проводки берется плотность тока дельта (Δ) равной 2 А/мм², и тогда выше приведенная формула преобразуется в:

Сечение провода можно найти по такой формуле:

Такое значение плотности тока 2 А/мм² выбирается с большим запасом потому что, электрическая проводка замуровывается в стену, и достать сгоревшую электропроводку из под штукатурки и финишной отделки стен, весьма непросто.

Сечение кабеля и провода для закрытой электропроводки, берется на 30% больше чем для открытой электропроводки, так как в скрытом варианте кабель практически не охлаждается.

Помогла вам статья?

Ток

— Как выбрать правильный размер кабельных соединений постоянного тока большой мощности

Хотя я не нашел официальной таблицы для определения размеров кабелей постоянного тока, я нашел точное объяснение ответа от @ Li-aung Yip: « Если вы выберете кабель для постоянного тока с использованием указателей размера кабеля переменного тока / силы тока кабеля, размер вашего кабеля постоянного тока будет консервативным в отношении нагрева. «:

http://www.mondini.com/system/files/documenti/Manuale%20Tecnico%202012.pdf

В этом документе объясняется, как рассчитать ток в системах постоянного, переменного / моно и переменного тока / 3:

  • Постоянный ток: I = P / V
  • AC / 1: I = P / (В * cosF)
  • AC / 3: I = P / (V * 1.73 * cosF)

Это означает, что для одного и того же напряжения постоянный ток больше, чем ток AC / 1 и AC / 3; следовательно, с использованием таблиц размеров проводов для переменного тока безопасен также для систем постоянного тока , потому что нагрев кабеля прямо пропорционален току, переносимому кабелем, и цель состоит в том, чтобы предотвратить перегрев кабеля.

Для моей конкретной системы, рассчитанной на 70 В / 100 А и заключенной в электросамокат, я предполагаю, что применима таблица на стр. 22, столбец «posa interrata in tubo» (кабели, заключенные в трубу), подколонка «3 cavi unipolari» (три однопроводных кабеля), так как, вероятно, тепловое сопротивление заземления равно или превышает тепловое сопротивление пластикового корпуса самоката.На 100А я получаю сечение 25 мм2.

«AWG 3» составляет 26,7 мм2, поэтому окончательный ответ на мой вопрос:

Сечение кабеля, необходимое для системы постоянного тока 70 В / 100 А: AWG3 / 25 мм2

Но на электросамокате есть как постоянный, так и переменный ток: постоянный ток идет от батареи к контроллеру, но контроллер создает переменный ток, который приводит в движение двигатель; Итак, для того же напряжения, я думаю, что размер кабеля от контроллера к двигателю (три кабеля) может быть немного меньше, чем размер кабеля контроллера батареи.К сожалению, в настоящее время я не знаю частоту тока двигателя и количество CosF.


Как узнать, какой ток используется в моей системе?

Мой скутер рассчитан на 5000 Вт, но я также «вручную» рассчитал ток, необходимый для поддержания скорости 90 км / ч на ровной дороге; Я предположил, что фронтальная площадь составляет 0,8 м2, а для системы скутер + водитель — 0,8 Кд. Это приводит к необходимости 6000 Вт (ссылка). В Scooter используется батарея LiFePO4 на 60 В с фактическим рабочим напряжением от 56 до 66 В. 6000 Вт / 66 В дает 90 А, округленное до 100 А.

Зависимость размера отверстия

CT от диаметра проводника

Обзор

  • Какого размера требуется оконный проем ТТ, чтобы он подходил к проводнику определенного диаметра (калибра)?
  • Какой размер оконного проема ТТ необходим для работы цепи, рассчитанной на определенный ток (амперы)?

На этой странице приведены рекомендуемые размеры трансформаторов тока (ТТ) для проводов разного диаметра. Они применимы только к стандартным круглым проводам. Если вы измеряете сборные шины или несколько параллельных проводников, составляющих каждую фазу, вам может потребоваться использовать наше семейство трансформаторов тока сборных шин CTB с отверстиями от 1 до 1.От 5 x 3,5 дюйма до 8 x 24 дюйма

Определения

  • AWG — Американский калибр проволоки
  • .
  • kcmil —В электротехнической промышленности Северной Америки проводники сечением более 4/0 AWG обычно идентифицируются по площади в тысячах круговых милов (kcmil), где 1 kcmil = 0,5067 мм². Круговой мил — это площадь проволоки диаметром один мил. Один миллион круглых милов — это площадь стержня диаметром 1000 мил = 1 дюйм.
  • MCM — одна тысяча круговых милов.Это старое название kcmil, идентичное единице. Он до сих пор широко используется в США.
  • мм 2 —квадратные миллиметры. Это площадь медного проводника, соответствующая международному стандарту измерения толщины провода.

Ссылки

Калибры проводов США

Стандарт калибра проводов AWG определяет диаметры неизолированных проводов. Однако все токопроводящие жилы, кроме сборных шин, изолированы, что увеличивает толщину.При подборе трансформатора тока необходимо выбрать размер проема, в котором можно разместить изолированный провод. Толщина изоляции может варьироваться, поэтому в следующей таблице приведены рекомендации, но она не всегда может гарантировать, что какой-либо конкретный проводник будет соответствовать определенному отверстию трансформатора тока. Если возможно, используйте трансформатор тока с минимальным отверстием, подходящим для контролируемого проводника, поскольку это даст вам наилучшую точность.

Калибр провода Типичный ток Изолированный провод THHN, диаметр Рекомендуемые размеры отверстия ТТ (I.Д.)
14 AWG 15A 0,109 ″ 0,30–0,75 дюйма
12 AWG 20A 0,128 ″ 0,30–0,75 дюйма
10 AWG 30A 0,161 ″ 0,30–0,75 дюйма
8 AWG 40-55A 0,213 ″ 0,30–0,75 дюйма
6 AWG 55-75A 0,249 ″ 0.30 ″ — 0,75 ″
4 AWG 70-95 0,318 ″ 0,35–0,75 дюйма
3 AWG 85-110A 0,346 ″ 0,50–0,75 ″
2 AWG 95-130А 0,378 ″ 0,50 ″ — 1,00 ″
1 AWG 110-150А 0,435 ″ 0,75–1,00 ″
1/0 AWG 125-170A 0.474 ″ 0,75–1,00 ″
2/0 AWG 145-195 0,518 ″ 0,75–1,00 ″
3/0 AWG 165-225A 0,568 ″ 0,75–1,25 дюйма
4/0 AWG 195-260A 0,624 ″ 0,75–1,25 дюйма
250 тыс. Килограмм 215-290A 0,678 ″ 0,75–1,25 дюйма
300 тыс. Килограмм 240-320A 0.730 ″ 1,00 ″ — 1,25 ″
350 тыс. Килограмм 260-350A 0,777 ″ 1,25 ″
400 тыс. Килограмм 280-380A 0,821 ″ 1,25 ″
500 тысяч кубометров 320-430A 0,902 ″ 1,25 ″
600 тыс. Килограмм 355-475A 0,993 ″ 1,25 ″
750 тыс. Килограмм 400-535A 1.126 ″ 1,25–2,00 дюйма
1000 тыс. Килограмм 455-615 1,275 ″ 2,00 ″
Примечания
  • Обычно мы рекомендуем, чтобы отверстие трансформатора тока не превышало диаметра провода более чем в два раза, если нет других вариантов.
  • Информация для составления этой таблицы взята из Национального электротехнического кодекса издания 2017 г. и из таблицы данных Southwire Corporation на 2010 г. для изолированного медного строительного провода SIMpull THHN.
  • Типичный диапазон силы тока для изоляции проводов при температуре от 60 ° C до 90 ° C.

Международные калибры проводов

Они определены в МЭК 60228.

Калибр AWG эквивалент
0,5 мм 2 ~ 20 AWG
0,75 мм 2 ~ 18,5 AWG
1 мм 2 ~ 17 AWG
1.5 мм 2 ~ 15,5 AWG
2,5 мм 2 ~ 13 AWG
4 мм 2 ~ 11 AWG
6 мм 2 ~ 9,5 AWG
10 мм 2 ~ 7 AWG
16 мм 2 ~ 5 AWG
25 мм 2 ~ 3 AWG
35 мм 2 ~ 2 AWG
50 мм 2 ~ 1/0 AWG
70 мм 2 ~ 2/0 AWG
95 мм 2 ~ 3/0 AWG
120 мм 2 ~ 4/0 AWG
150 мм 2 ~ 300 тысяч кубометров
185 мм 2 ~ 350 тысяч кубометров
240 мм 2 ~ 450 тысяч кубометров
300 мм 2 ~ 600 тысяч кубометров
400 мм 2 ~ 800 тысяч кубометров
500 мм 2 ~ 1000 тысяч кубометров

См. Также


Ключевые слова: трансформатор тока , внутренний диаметр, AWG, калибр провода, размер провода, kcmil, MCM, разъемный сердечник, splitcore

Разница между диаметром и сечением в Hi-Fi кабелях — Ricable

После важного этапа исследований и разработок Ricable применила в своих продуктах инновационные технологии, разработанные в частном порядке, и сделала различия между стандартными кабелями и кабелями Hi-End еще более очевидными.

R-TEC — Ricable Technology Construction является синонимом конкретной работы, которую Ricable выполнил на экранах , так что в каждом проекте он определил наиболее эффективные против вмешательства, как с точки зрения структуры, так и материала. , чтобы определять эффективные и никогда не лишние экраны.

Новые материалы, обычно не используемые в производстве Hi-Fi и Hi-End кабелей, были включены в диэлектрические изоляторы , , демонстрирующие нетрадиционные эксперименты .Среди наиболее важных нововведений — использование новых термопластов, которые позволяют получить лучшие диэлектрические характеристики, чем у полиэтилена, и большую гибкость, чем у ПВХ, а также лучше сохраняют характеристики контактной меди. Еще одним важным нововведением является включение в некоторые модели полупроводника германия, который снижает фоновый шум в звуковом сигнале (система RNR).

В области проводников , с другой стороны, родилась технология MARC © , что означает Multicore Annealed Ricable Conductor .В этой области внесенные усовершенствования позволили изготавливать медный провод с чистотой 7N (99,99999%), который невероятно податлив, чем предыдущий, благодаря снижению количества зерен на метр на 25% по сравнению с проводником AM-RCC. Эта производственная реализация позволила нам изготавливать более гладкую поверхность, более пластичную прядь и меньший диаметр для уменьшения поверхностного эффекта и сопротивления, а также большей гибкости и улучшения акустики.

И последнее, но не менее важное, что-то особенное, потому что мы обнаружили, что использование обычных латунных соединителей может потерять до 50% от производительности соединения , и мы приступили к RCCP (Ricable Copper Connector Project) с цель создания новых соединителей с контактами из чистой меди .После более чем двух лет работы Ricable стал первым производителем, выпустившим целую серию аудиокабелей Hi-Fi (серия Invictus) с разъемами, полностью сделанными из меди. В двух других сериях разъемы всегда изготавливаются из меди, за исключением нескольких исключений, когда необходимо было использовать медно-теллуровый сплав, который в любом случае является проводником, намного превосходящим латунь.

С помощью информации, содержащейся в этой статье, мы выяснили, чего заслуживает ваша страсть к музыке, а также что делать, чтобы не поставить под угрозу вашу цель — воспроизводить ее с высокой точностью! Способ убедиться, что ваша электроника имеет превосходную и отличную производительность, — это качество Ricable , результат заботы, внимания и исследований.Взгляните на наши продукты и помните, что на ВСЕ распространяется особая пожизненная гарантия Ricable!

Приложение

PDE Modeler — MATLAB и Simulink

скин-эффект в медном проводе с круглым поперечным сечением: приложение PDE Modeler

В этом примере показан скин-эффект , когда провод с круговым пересечением в секции проходит переменный ток. В твердом проводе, таком как провод, переменный ток проходит вблизи поверхность проволоки и избегает области, близкой к центру проволоки.Этот эффект называется скин-эффектом. В примере используется приложение PDE Modeler.

Уравнение Гельмгольца

−∇ · (1μ∇Ec) + (jωσ − ω2ε) Ec = 0

описывает распространение плоских электромагнитных волн в несовершенных диэлектриках и хороших диэлектриках. проводники ( σ » ωε ). Коэффициент диэлектрической проницаемости составляет ε = 8,8 * 10 -12 Ф / м. Электропроводность меди σ = 57 * 10 6 См / м. Магнитная проницаемость меди близка к магнитной проницаемости. вакуума, µ = 4 π * 10 –7 H / м.В ω 2 ε -член пренебрежимо мал при частота сети (50 Гц).

Из-за индукции плотность тока внутри проводника меньше, чем при внешней поверхности, где установлено значение J S = 1. Условие Дирихле для электрического поля: E c = 1/ σ . В этом случае аналитическое решение:

Здесь

R — радиус провода, r — расстояние от центральной линии, а J 0 ( x ) первая функция Бесселя нулевого порядка.

Чтобы решить эту проблему в приложении PDE Modeler, выполните следующие действия:

  1. Нарисуйте круг с радиусом 0,1. Круг представляет собой поперечное сечение дирижер.

  2. Установите предел оси x на [-0,2 0,2] и y — предел оси до [-0,1 0,2] . Сделать это, выберите Опции > Пределы осей и установите соответствующие диапазоны.Затем выберите Options > Axes Equal .

  3. Установите режим приложения на Электромагнитное питание переменного тока .

  4. Задайте граничное условие Дирихле E = J S / σ = 1/ σ для границы круга. Для этого:

    1. Переключитесь в граничный режим, выбрав Граница > Граничный режим .

    2. Выберите все границы с помощью Изменить > Выбрать все .

    3. Выберите Граница > Укажите граничные условия .

    4. Задайте h = 1 и r = 1 / 57E6 .

  5. Укажите коэффициенты PDE. Для этого переключитесь в режим PDE, выбрав PDE > PDE Mode . Затем выберите PDE > PDE Specification или нажмите кнопку PDE на панели инструментов.Уточнить следующие значения:

    • Угловая частота omega = 2 * pi * 50

    • Магнитная проницаемость mu = 4 * pi * 1E-7

    • Электропроводность sigma = 57E6

    • Коэффициент диэлектрической проницаемости эпсилон = 8,8E-12

  6. Инициализируйте сетку, выбрав Mesh > Initialize Mesh .

  7. Решите PDE, выбрав Решить > Решить PDE или нажав кнопку = на панели инструментов.

    Решение уравнения электромагнетизма переменного тока является сложным. При построении графика решение, вы получите предупреждающее сообщение.

  8. Изобразите плотность тока в виде трехмерного графика. Для этого:

    1. Выберите График > Параметры .

    2. Выберите цвет и Высота (3-D участок) вариантов.

    3. Выберите плотность тока из Свойство раскрывающееся меню для обоих Цвет и Высота (трехмерный график) опции.

    4. Выберите Показать сетку , чтобы наблюдать за сеткой.

    Из-за скин-эффекта плотность тока на поверхности проводника составляет намного выше, чем в салоне проводника.

  9. Повысьте точность решения близко к поверхности с помощью адаптивной сетки уточнение. Для этого:

    1. Выберите Решить > Параметры .

    2. В появившемся диалоговом окне выберите Adaptive режим .

    3. Установите максимальное количество треугольников на Inf .

    4. Установите максимальное количество уточнений на 1 .

    5. Выберите метод выбора Наихудшие треугольники .

  10. Повторно вычислите решение пять раз. Каждый раз адаптивный решатель уточняет область с наибольшими ошибками. Количество треугольников печатается по команде линия.

  11. Постройте трехмерный график плотности тока.

  12. Эти графики показывают действительную часть решения, но вектор решения является полное комплексное решение. Постройте мнимую часть решения. Для этого:

    1. Выберите График > Параметры .

    2. Выберите цвет и Высота (3-D участок) вариантов.

    3. Выберите запись пользователя из Свойство раскрывающееся меню для обоих Цвет и Высота (трехмерный график) опции.

    4. Тип image (u) в соответствующем User запись полей.

    5. Выберите Показать сетку , чтобы наблюдать за сеткой.

  13. Обратите внимание, что скин-эффект зависит от частоты переменного тока. Когда вы увеличиваете или уменьшаете частоту, «глубина» кожи увеличивается или соответственно уменьшается. На высоких частотах только тонкий слой на поверхности провод проводит ток.На очень низких частотах (приближение к условиям постоянного тока), почти вся площадь поперечного сечения провода проводит ток.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *