Calcolo valore induttanza toroidale atipica

[stefanopc]

Molto bella la simulazione.
In effetti avrebbe senso che le linee di forza siano così concentrate nella parte centrale perché quello è il percorso più breve.
Ciao

[davidde]

No Bruno, non ne sono sicuro.
Questa è un'analisi planare e il simulatore mi dice di indicare la profondità del disegno ma nulla di più. E' probabile non consideri l'avvolgimento come toroidale.
Di solito per simulare i solenoidi utilizzo un analisi assiale dove vi è un asse di simmetria rispetto al quale ruota la sezione che vado a disegnare. Li si che mi chiede se voglio far ruotare la sezione disegnata per 360° rispetto al piano di partenza. In quel caso sono sicuro che il solenoide venga disegnato per com'è effettivamente, ma nel tuo caso non mi sembra sia fattibile.

Do un'occhiata ai vari esempi per vedere se viene chiarito questo aspetto ma ho il forte sospetto che sia come dici tu...

[claudiocedrone]

Perdonate l'intromissione ignorante, ma costruirne tre o quattro esemplari di "dimensioni" diverse ma scalate e misurarne l'induttanza per vedere se se ne ricava una relazione?
È tanto peregrina come idea?

[BrunoValente]

Hai ragione Claudio, infatti prima di rivolgermi a EY ero tentato di partire in quarta a farne uno ma siccome dopo aver fatto la stima spannometrica pare che per avere un valore di induttanza intorno a 5mH le dimensioni del toroide debbano essere notevoli, dalle parti di 40cm di diametro e 40cm di profondità, e siccome in questo periodo non ho tempo neanche per respirare, capisci bene che....

[fpalone]

L'avvolgimento è continuo, cioè inizio e fine sono cortocircuitati tra loro
Qualche idea per una stima meno spannometrica?

Vedo solo ora questa interessantissima domanda!
così, di prima occhiata direi che se ragioniamo in c.a., e l'avvolgimento è in cto-cto, il toroide si dovrebbe comportare come se il circuito magnetico fosse interrotto, quindi con un'induttanza bassissima.

[Etemenanki]

... È tanto peregrina come idea?

No, al massimo nel momento in cui la alimenti, apri un portale verso l'Altroquando che risucchia in circa un decimo di secondo quanto si trova in un raggio di 100 metri, ma visto che risucchia anche il toroide, poi si chiude e tutto torna normale (scusa, non ho resistito )

Scherzi a parte, in effetti volevo suggerirgli la stessa cosa, ma con quei valori sarebbe grossino, pero' potrebbe servire ad un'altra cosa, cioe', costruire due avvolgimenti identici piu piccoli, misurarli (sia singolarmente che accoppiati), poi curvarli a toroide e misurarli di nuovo, forse potrebbe dare un'idea almeno "spannometrica" riguardo alle variazioni che intervengono fra avvolgimenti diritti ed avvolgimenti curvi e suggerire (sempre che sia possibile) una qualche regola empirica per appilcare tali variazioni anche alla versione "adulta", ma qui sto tirando ad indovinare ... pero' se non ha il tempo, c'e' poco da fare anche con questo.

[claudiocedrone]

Beh sì, effettivamente per ottenere valori nell'ordine dei mH in aria servono dimensioni piuttosto imponenti ma la mia idea era appunto di provare con induttori piccoli e non necessariamente che gli esperimenti fossero eseguiti da Bruno
Io anche volendo comunque non ne avrei il tempo e inoltre nemmeno posseggo un impedenzimetro

[davidde]

Ho dato uno sguardo a qualche esempio di simulazione planare messo a disposizione per imparare ad utilizzare il simulatore (eccone uno) e sembra che in effetti nessuno si preoccupi del fatto che l'avvolgimanto davanti e dietro non sia continuo. Non viene nemmeno specificato se il simulatore lo consideri chiuso o aperto. Mi viene da pensare che questo aspetto possa non influenzare i calcoli.
Anche quanto dice stefanopc mi pare corretto. Effettivamente le linee di forza del campo magnetico da qualche parte devono richiudersi e a parità di permeabilità del mezzo mi pare normale scelgano il percorso più breve.

Aggiungo due dati che possano magari essere d'aiuto per le valutazioni pratiche e dare l'idea dell'induttanza dell'avvolgimento a patto ovviamente che la simulazione sia corretta.
L'avvolgimento disegnato ha un diametro esterno di 20cm e un diametro interno di 8cm. La sua profondità è 20cm in modo che il rapporto di forma sia unitario. In queste condizioni per raggiungere i 5mH di induttanza ogni semiavvolgimento deve essere composto da 400 spire circa. Il diametro del filo utilizzato è di 1mm, la corrente che scorre è di 1A e l'analisi è stata effetuata in DC.

Induttanza toroidale atipica

Densità del flusso magnetico lungo la linea rossa

[BrunoValente]

Grazie David, ottimo lavoro , è proprio quello che cercavo.

Le dimensioni sono inferiori a quelle della stima che avevo fatto ed è una buona cosa e comunque se dovesse servire, scalando le dimensioni e mantenendo invariati i rapporti che hai utilizzato che a me andrebbero bene, credo si possa riuscire facilmente a calcolare la variazione che subirebbe il valore dell'induttanza.

Rimane il dubbio se sia effettivamente la simulazione del toroide ma in effetti, anche se non tenesse in conto degli effetti delle correnti radiali, credo l'errore sarebbe minimo, è comunque sicuramente una stima migliore di quella che avevo fatto io.

Grazie ancora David, grazie a tutti.

[BrunoValente]

Dimenticavo: se mai dovessi riuscire a realizzare quello che ho in mente, che comunque non sarà subito, sarete informati, ne verrà fuori sicuramente un articolo.