Каждый теслостроитель знает, что в первичной обмотке типичной теслы течет очень некислый ток, часто достигающий килоампер.

Естественно, возникает вопрос – как первичная обмотка влияет на расположенные рядом ферромагнетики – на сердечники трансформатора тока и трансформатора управления затворами, трансформатора импульсного БП и катушки компенсации фазы.

Для разборок, я использую программу femm. Дабы не мучить вас, сразу перейду к результатам.

Параметры первичной обмотки:

• 10 витков
• 1000А тока
• диаметр – 30см
• высота – 10см.

Параметры испытуемого (пускай, это будет GDT)

• Внешний диаметр — 6см
• Внутренний диаметр – 5см
• Высота – 1см
• Проницаемость ГДТ – 15000.

Для начала, расположим ГДТ так, чтобы его верхняя граница совпадала с нижней границей первичной обмотки и положим его плашмя (коаксиально с обмоткой).

Симулируем… и…
Итак, средняя индукция по объему сердечника – 0.073 Тл. Для ферритов, это уже существенная часть их индукции насыщения! Однако, это значительно меньше, чем я ожидал.

Давайте будем отодвигать наш ГДТ и смотреть, как падает индукция.

По “иксу” – расстояние от низа первички в миллиметрах. Как видно, индукция, созданная первичкой падает практически линейно!

Итак, практические выводы:

1. Для большинства (с током до 1000А) DRSSTC запаса в 100мТл по индукции в ферромагнетиках достаточно.
2. Запас линейно зависит от тока. К примеру, если в первичной обмотке течет максимум 100А, то запаса в 10мТл хватит.
3. Чем больше расстояние от первичной обмотки, тем меньший запас нужен. Зависимость линейна. Тоесть, ферромагнетики лучше размещать подальше от первички (кто бы догадался?).

Как промоделировать свою катушку?

Тем, у кого шило в попе, приведенных выше результатов будет явно маловато, поэтому попробуем промоделировать вашу катушку. Для этого качаем femm. И читаем туториал вот тут

https://www.femm.info/Archives/doc/tutorial-magnetic.pdf

В принципе, первичка теслы не сильно отличается от того, что написано в туториале, поэтому повторятся не буду.