Frequence max d'une alim de puissance

[jctof]

Bonsoir à tous,

je poste ici pour avoir de l'aide concernant la partie electronique de mon projet (un topic est ouvert en physique ici pour determiner la fréquence du système )
d'ailleurs si certains peuvent l'alimenter, car j'y ai encore des interrogations.

Voilà j'en suis à me demander quelle fréquence max de découpage on peut obtenir assez facilement pour une intensité d'~1A, parcourant une bobine d'electroaimant*, sachant que quand j'aborde le sujet des surtensions lors des coupures de courant dans une inductance, je ne m'en sors pas.

Merci d'avance à ceux qui voleront à mon aide


*oui, beaucoup de sujets sont ouverts concernant les e-aimants, pour attirer une boule de pétanque à 3,5m ou mettre une roue de camion en lévitation mais là à priori tout est raisonnable: la physique fixera ses limites: la plus grande force possible à maxi 3mm, sur une bille diam 10mm. et même si la plus grande force possible est toute petite, çà m'ira. Je peux détailler l'application à ceux qui voudront
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[f6bes]

Bjr à toi,
Donc ton titre n'a rien à voir avec la question !
La fréquence maxi va etre d'ordre MECANIQUE et probablement le coté "électrique" va peu jouer.
C'est l'inertie de tes composants MECANIQUES qui va te limiter en "fréqence".
Tu ne pourras aller plus vite (action de ton électro) que ne le permettra l'inertie des éléments. Ca c'est mécanique!

A+

[jctof]

oui oui evidemment, c'est le système mécanique qui fixe la fréquence, aucun doute.
Mais j'ai voulu prendre les devants en vous interrogeant sur la freq max de l'alim pour savoir si j'allais pouvoir alimenter l'e-aimant à la freq du système.

Maintenant je sais que tout sera en dessous de 200Hz, alors je peux reposer ma question différemment:

Jusqu'à quelle intensité peut-on facilement concevoir une alim à découpage (200hz max ) ?

Ceci pour avoir un ordre de grandeur et pouvoir dimensionner l'e-aimant.

Bon dimanche à tous !

[Tropique]

Il n'y a pas de limites fixées: ça dépend de l'inductance de ta self, et de la tension que tu est prêt à investir pour faire varier rapidement ton courant.
C'est juste un problème d'ingénierie, ce n'est pas quelque chose qui se discute qualitativement. Donne tes paramètres exacts, et on te dira si c'est possible.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jctof]

Merci tropique,

pour l'instant j'ai imaginé un e-aimant (sur un tableau excel que je peux transmettre en pièce-jointe ?) avec un volume fixe (diam 40mm, lg 60mm), un échauffement donné pour 10s de fonctionnement en continu (aux 2 sens du terme )
çà me donne une valeur de champ invariable selon la section du fil conducteur de la bobine (puisque quand la section augmente, le courant admissible augmente mais le nbre de spires diminue).

Ceci pour en arriver à l'inductance, comme vous (tu ?) me le demandez.
La config se situera entre
diamètre fil 0,1mm / 66000 spires / I=386mA
et
diamètre fil 1,7 / 228 spires / I= 111A

Je vais jusque là parce que j'espérais utiliser un capillaire pour pouvoir assurer le refroidissement mais 1,7, c'est ce que j'ai trouvé de plus petit à ce jour, évidemment, si je ne trouve pas plus petit, je redescendrai jusqu'à obtenir une valeur décente du courant. Pas d'affolement

Sinon, coté mécanique, il semble que la fréquence ne dépasserait pas 50Hz *

qu'en est-il alors des possibilités en courant d'une alim ?
comment puis-je aborder le sujet ?

* J'ai mis à jour mon avancée sur le plan physique également, à ceux que çà peu interresser, c'est ici

[Tropique]

Les paramètres mécaniques en eux-mêmes n'ont pas d'importance pour le calcul électronique: il faut connaitre l'inductance, la résistance, la valeur max de tension tolérée pour faire des calculs.
Et "les possibilités en courant d'une alim", ce n'est pas non plus quelque chose qui se discute qualitativement. On décide, et on dimensionne en conséquence, ça peut être 1mA ou un MA. Tout est possible, mais les prix et l'encombrement seront différents.

[jctof]

Les paramètres mécaniques en eux-mêmes n'ont pas d'importance pour le calcul électronique

Je devais avoir une idée de la fréquence quand même...

il faut connaitre l'inductance, la résistance, la valeur max de tension tolérée pour faire des calculs.

Comment calculer l'inductance de la bobine, et la tension max tolérée ?
La résistance, c'est bon, je l'ai (en fonction des paramètres cités précédemment)

Merci

[Tropique]

Il y a des formules qui permettent de calculer l'inductance de façon suffisamment approchée. Le sujet a déjà été abordé ici, et il y a aussi des ressources sur le net:
http://forums.futura-sciences.com/el...nductance.html
http://forums.futura-sciences.com/el...-imprimes.html
http://forums.futura-sciences.com/el...ne-bobine.html

S'il y a en plus des objets magnétiques dans le circuit ça deviendra un peu plus compliqué; encore plus s'ils sont mobiles. Mais dans un premier temps, il suffit de se contenter d'une estimation, pour voir où ça va.

[jctof]

Merci Tropique pour ces indications.

Pour l'inductance,
en prenant L=uo.ur.N^2.S / l
avec
uo=perméabilité du vide = 4.pi.10^-7 (H/m)
ur=perm. fer doux =1000
S = section du noyau = 3.10^-4 (m2)
N = nbre de spires = 4100
l = longueur du noyau = 0,06 (m)

L=111 Henrys
çà me parait beaucoup.

La bobine a une résistance de 35 ohms

Tout çà, c'est pour un fil de 0,4mm de diamètre, pour obtenir un courant max de 4,3A sous 153V

Si l'inductance est une contrainte importante, je peux augmenter la section du fil pour la faire baisser (moins de spires dans le même volume) mais alors, j'augmente considérablement le courant admissible qui me garantit la même puissance. Or j'aimerai conserver le meilleur rapport puissance/volume.

Je demande donc de l'aide pour faire ces choix !!

Je peux volontiers envoyer mon fichier excel de calcul à tous les intéressés.

Merci de votre intérêt.

[Tropique]

Tu as pris une formule très simplifiée, qui n'est adaptée qu'à des cas très spéciaux.
Dans ton cas il faut prendre une approximation plus sérieuse, au moins Nagaoka, et vu que tu as un facteur de forme très inhabituel de préférence mieux.
A ce propos, tes paramètres semblent assez curieux. Je déduis de tes indications (tu ferais d'ailleurs bien de poster un plan exact) que le diamètre intérieur serait d'environ 2cm, pour un diamètre extérieur de 24cm.
Si on entre ces valeurs dans un calculateur:
http://www.66pacific.com/calculators/coil_calc.aspx
on obtient 1.102H pour une bobine à air.
Avec un noyau de perméabilité >>, cette valeur serait environ doublée. Mais vu la forme inhabituelle de ta self, ce ne sera vraisemblablement pas le cas. D'autant plus qu'avec une section de noyau aussi faible, et un nombre d'A.t aussi élevé, le noyau va probablement saturer.
Si on prend 1.5H, pour avoir une idée, le temps nécéssaire pour décharger la self avec une limitation à 153V, lorsqu'elle est chargée à 4.3A est de ~42ms, sans tenir compte de la résistance du bobinage. Si on prend cette résistance en compte, le temps sera plus court.

Mais tous ces calculs me semblent assez virtuels: avec plus de 650W dissipés dans la bobine, il ne sera probablement pas nécéssaire de prévoir un dispositif de décharge: la bobine le fera elle-même à très court terme.

[jctof]

Ci-joint tous les détails de la bobine à l'heure actuelle.

Je poste juste çà en vitesse, mais je regarde en ce moment les résultats (variants) des différentes modes de calculs des inductances.
Déjà, avec n'importe quelles formule, on peut voir que L dépend du coef de perméabilité du noyau.
Pour l'instant j'ai choisi 1000 (fer doux commun) sachant qu'avec le mumétal, on peut monter jusqu'à 50000 sans problème, et même 600000 pour certains alliages spéciaux (je ne veux pas connaitre les prix)
Il faut surtout que j'arrive à estimer le seuil de saturation, or là..... je sature

Merci de votre intérêt,

[Tropique]

mais je regarde en ce moment les résultats (variants) des différentes modes de calculs des inductances.
Déjà, avec n'importe quelles formule, on peut voir que L dépend du coef de perméabilité du noyau.
,

Non.
Ou à peine en tous cas: si p.ex. tu passes d'un noyau ayant un µr de 1000 à un ayant 2000, L variera de moins de 0.1%.
Pour voir en tu en es par rapport à la saturation, tu peux calculer B pour le cas noyau à air, et le doubler dans le cas d'un noyau fer. Ce n'est qu'une estimation, mais si tu arrives au-dela de 1~1.5T, tu sauras qu'il y a un problème potentiel, et qu'il faut faire un calcul plus précis, avec une méthode d'éléments finis ou autre.