ต้นฉบับ: Light of Devices
ในการคำนวณทางทฤษฎี เราถือว่าค่า AL สำหรับแกนแม่เหล็กเดียวกันนั้นคงที่ และไม่พิจารณาอิทธิพลของปัจจัยอื่น ๆ ที่มีต่อค่า AL อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง ค่า AL ได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่าง ๆ มากมาย บทความนี้จะอธิบายเรื่องนี้ด้วยตัวอย่างจากสมาชิกในกลุ่ม
ผมมีแกนแม่เหล็กที่มีขดลวด 8Ts และค่าความเหนี่ยวนำที่ทดสอบได้อยู่ที่ประมาณ 5.3uH แต่เมื่อผมทดสอบด้วยขดลวด 80Ts ค่าความเหนี่ยวนำกลับได้ 610uH สาเหตุเป็นเพราะอะไรครับ?
ตามทฤษฎีแล้ว ค่า 80T ควรอยู่ที่ประมาณ 530uH การทดสอบขดลวดเดี่ยวใช้แกนแม่เหล็กคู่เดียวกันและขดลวดแบนชนิดนี้
ถ่ายรูปผลิตภัณฑ์ทั้งหมด รวมถึงรูปทรงของแกนแม่เหล็กและขดลวด และมีช่องว่างอากาศหรือไม่ โรงงานผลิตแกนแม่เหล็กยังกำหนดค่า AL ไว้ที่ 10 รอบ และความคลาดเคลื่อนปกติจะไม่มากนัก
เมื่อจำนวนรอบขดลวดน้อย อัตราส่วนของค่าเหนี่ยวนำรั่วไหลต่อค่าเหนี่ยวนำจะมากขึ้น ดังนั้นค่าความคลาดเคลื่อนของค่าเหนี่ยวนำจะมากขึ้นเมื่อจำนวนรอบขดลวดน้อย นอกจากนี้ ขดลวดแบบแบนจะยิ่งทำให้ผลกระทบนี้รุนแรงขึ้น และหากเป็นขดลวดแบบปกติ ผลกระทบอาจจะน้อยลง
อีกประเด็นหนึ่งคือความคลาดเคลื่อนในการทดสอบ เมื่อจำนวนรอบน้อย ความไวจะต่ำ และผลกระทบจากฮิสเทอรีซิสจะมีผลต่อความคลาดเคลื่อนในการทดสอบความไวมากขึ้น แน่นอนว่ายังมีโอกาสที่แกนแม่เหล็กจะอิ่มตัวเมื่อจำนวนรอบน้อย ทำให้ค่าความไวในการทดสอบไม่สมจริง
มีช่องว่างอากาศ และรูปภาพสินค้าเป็นดังนี้:
ค่า AL ทั้งหมดเป็นค่าทดสอบที่ไม่มีช่องว่างอากาศ ดังนั้นการมีช่องว่างอากาศจึงเป็นเรื่องปกติ
เราต้องพิจารณาอิทธิพลของช่องว่างอากาศด้วย แกนแม่เหล็กเป็นแบบไหนและทำจากวัสดุอะไร? ช่องว่างอากาศลึกเท่าไหร่?
ในกรณีนี้ ผมเริ่มพิจารณาว่าสาเหตุอาจเกิดจากช่องว่างอากาศ โดยอ้างอิงจากสูตรและประเด็นสำคัญในบทความ “การคำนวณและตัวอย่างอธิบายช่องว่างอากาศในหม้อแปลงไฟฟ้า” จึงได้ทำการคำนวณที่เกี่ยวข้อง
จากการเปรียบเทียบพบว่า ผลกระทบของช่องว่างอากาศนั้นไม่สำคัญมากนัก (ไม่ได้กล่าวซ้ำในที่นี้ ผู้ที่สนใจสามารถคำนวณและเปรียบเทียบความแตกต่างของความไวได้โดยการรวมสูตรและพารามิเตอร์พื้นฐานของแกนแม่เหล็ก)
โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแกนแม่เหล็กชนิดเดียวกัน ช่องว่างอากาศจะค่อนข้างคงที่ 80TS จัดอยู่ในสถานการณ์ที่มีจำนวนรอบค่อนข้างมาก เมื่อพิจารณาร่วมกับโครงสร้างแล้ว ผมยังนึกถึงสูตร L=(0.01 * D * N * N)/(L/D+0.44) สำหรับขดลวดกลวงด้วย เนื่องจากจำนวนรอบเพิ่มขึ้น ค่าความเหนี่ยวนำของแต่ละรอบก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน
ในกรณีที่มีวงกลมจำนวนมาก ปัจจัยนี้จะมีบทบาทสำคัญ ซึ่งทำให้คำอธิบายนี้สมเหตุสมผล
นอกจากนี้ยังมีข้อมูลที่บ่งชี้ว่าเมื่อจำนวนรอบเพิ่มขึ้น ค่าสัมประสิทธิ์ความเหนี่ยวนำก็จะเพิ่มขึ้นด้วย เนื่องจากแต่ละรอบในขดลวดเทียบเท่ากับการสร้างฟลักซ์แม่เหล็ก ซึ่งจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนรอบ
จากกรณีศึกษาที่ผมได้ตรวจสอบ ผมได้ตรวจสอบเพิ่มเติมอีกหลายกรณี และในกรณีนี้ ค่าความเหนี่ยวนำนั้นสูงเกินไปจริง ๆ น่าเสียดายที่ในปัจจุบันยังไม่มีสูตรที่แม่นยำในการสรุปปรากฏการณ์นี้
ดูเหมือนว่าในการผลิตจำนวนมาก หม้อแปลงไฟฟ้าจำเป็นต้องใช้ขดลวดแบบเดียวกันเพื่อเจียรช่องว่างอากาศ และยังมีข้อควรพิจารณาในเรื่องนี้อีกด้วย
วันที่เผยแพร่: 25 กุมภาพันธ์ 2568
