-- Avertissement --
Ceci est la version "béta" de la plus grosse(!) application que je n'ai jamais codée en HTML et Javascript.
Veuillez pardonner la pauvreté esthétique de l'interface, l'inélégance du code et les erreurs à découvrir.
Le code HTML et Javascript est entièrement inclus dans cette page.
Merci d'avance pour toutes les suggestions visant à corriger/améliorer cet outil.
Développé avec Firefox 6.0 , gedit 2.30.4, Ubuntu 11.04

Solutions selfs à fer
Iron Cored Coils Solver

Mode d'emploi

Formulaire

Il est organisé en quatre zônes chacune contenant des champs de saisie et des champs de résultats.
Les champs de saisie permettent à l'utilisateur de fournir les données nécessaires au calcul. Pour la plupart, la touche "Entrée" du clavier déclenche le calcul immédiat.
Certains interprètent en plus les touches "Flèche Haut" et "Flèche Bas" du clavier qui provoquent une augmentation de + ou - 10% de leur valeur et déclenchent le calcul immédiat.

Zône SPECIFICATIONS

Le champ "Inductance" doit être renseigné avec la valeur d'inductance ciblée.
Le champ "DC/CC" doit être renseigné avec la valeur du courant continu qui circulera dans la self.
Ce sont les deux seuls champs de saisie obligatoires, les autres permettent d'optimiser les résultats
Les champ "Vac" et "Freq" peuvent être renseignés avec la valeur de la tension et de fréquence alternative appliquée aux bornes de la self.
Le champ "Iac" affichera la valeur calculée du courant alternatif qui circulera dans la self à la tension et la fréquence spécifiées.

Zône NOYAU

Cette zône permet de décrire les dimensions physiques du noyau avec un traitement particulier pour ceux constitués de tôles "EI sans pertes" où il suffit d'indiquer la longueur de la pièce en "I" dans le champ "EI "I"". Toutes les autres valeurs en découlent et sont calculées automatiquement sur la base d'une colonne de section carrée.
Pour tous les autres noyaux, les dimensions doivent être renseignées à partir des données publiées par les fournisseurs.
Le champ "Qualité" permet de choisir le type de matériau constituant le noyau.
Le champ "X" indique une des dimensions de la colonne, il est utilisable pour modifier la hauteur d'empilage des tôles d'un noyau "EI".
Le champ "Y" indique l'autre dimension de la colonne et devra être extrait des catalogues constructeur.
Le champ "Section" contient le produit des deux précédent affecté d'un coefficient de foisonnement.
Le champ "Long.magnétique" est calculé automatiquement pour les tôles EI ou sera extrait des catalogues constructeur.
Le champ "Entrefer" est l'épaisseur d'entrefer calculé, il est modifiable à fins d'optimisation. L'épaisseur de la câle d'entrefer doit être la moitié de la valeur indiquée ici quand le flux la traverse deux fois (cas usuel).

Zône CARCASSE

Cette zône permet de décrire la carcasse adapté au noyau, les valeurs pour des tôles EI sont estimées et doivent être vérifiées dans les catalogues constructeurs selon le modèle choisi ou mesurées directement sur la carcasse et éventuellement modifiées.
Les champs "X" et "Y" sont liés aux dimensions de la colonne.
Les champs "Largeur" et "Profondeur" correspondent à la fenètre cuivre.
Le champ "Spire Moyenne" est calculé à partir des précédentes.

Zône FIL

Le champ "Densité" permet de choisir la densité de courant dans le fil.
Le champ "Diamètre" est calculé à partir de la densité et de la somme des courant traversant la self. Il est modifiable pour correspondre à une valeur disponnible, la densité et la section sont alors recalculés ainsi que le taux de remplissage de la carcasse.
Le champ "Section" est indiqué à titre informatif.
Le champ "Spires" est le nombre de spires à bobiner résultant du calcul et n'est pas directement mofifiable.

Un premier exemple simple

Soit à calculer une self de fitrage de 10 Henry supportant un courant de 200mA et ayant une résistance ohmique de 30 ohms. Elle sera utilsée dans une structure de filtrage en "pi" encadrée par deux condensateurs de 22µF et sera soumise à une tension alternative de 60 volts à 100 Hz.

Dans la zône "SPECIFICATIONS", fixer "Inductance" à 10 Henry, "DC/CC" à 0.2 Ampères, "Vac" à 60 Volts et "Freq" à 100 Hz puis valider par la touche "Entrée".
Une première série du résultats est affichée calculée à partir de ces données.
Une infinité de combinaisons de taille et qualité de noyau, de nombre de spires et de section de fil correspondent à ces simples spécifications, les informations manquantes ont été remplacées par des valeurs par défaut, ici, un noyau EI150 constitué de tôles "standard" avec une colonne de section carrée qui est une "grosse bête" de plus de 5Kg ! C'est fonctionnel mais encombrant et coûteux.
La résistance ohmique, et par conséquent les pertes cuivre, sont ridiculement et innutilement faibles, essayons un noyau plus petit, par exemple un EI84 (seulement 0,75Kg !) et pour ce faire remplacer 150 par 84 dans le champ "EI "I"" puis tapper sur la touche "Entrée".
La résistance est montée à 110 ohms et les pertes cuivres dépassent 4 Watts.
Sans changer de taille de tôle, augmentons la hauteur d'empilage à 4cms dans le champ "X" de la zône "Noyau" et validons par "Entrée" . . . et voilà: moins de 30 ohms, la cible est atteinte !
En clair, il faut bobiner 2041 spires de fil de 0,591 mm de diamètre sur un noyau EI84-40 (le deuxième chiffre indiquant la hauteur d'empilage) soit ayant une taille de colonne de 28 x 40 mm (j'ai vérifié, cette carcasse est disponnible), et d'assembler les tôles en utilisant une câle d'entrefer de 0.18 mm d'épaisseur.
Oui, mais . . . je n'ai pas de fil de 0.591 mm en stock, seulement du 0,6 mm. Qu'a celà ne tienne, remplacer 0.591 par 0.6 dans le champ "Diamètre" de la zône "Fil" et valider.
BINGO ! la résistance reste inférieure aux 30 ohms espérés sans que le remplissage de la carcasse ne dépasse 87%. Essayez 0.56 mm pour voir . . .

Et si . . .

Et si la self est utilisée avec un courant continu ou une tension alternative différente de ceux pour laquelle elle a été calculée, que se passe t'il ?
Donner ici les nouvelles valeurs et observer les résultats.
Une application utile est de connaître le courant alternatif qui circule dans la self pour une tension alternative donnée afin de régler précisément l'entrefer. Pour l'exemple ci-dessus, l'entrefer sera réglé pour que le courant alternatif passant dans la self soit de 15 mA lorsqu'une tension de 48 Volts / 50 Hz lui est appliquée.

A vous de jouer





SPECIFICATIONS

Inductance:H.   DC/CC:A.   Vac:V.   Freq.:Hz.   Iac.:A.  

NOYAU / CORE         EI "I": mm.  

Qualité/Grade: X:cm.  Y:cm.   Section:cm².   Long.magnétique/MPL:cm.  
Entrefer/Gap:mm.  Mu:  Induction cc:T.  Induction ca:T.  Induction totale:T. 
Pertes Fer/Iron Losses:W. 

CARCASSE / COIL FORMER

X:cm.  Y:cm.  Largeur/Width:cm.  Profondeur/Deepth:cm.  Spire moyenne/Mean turn:cm. 

FIL(cuivre) / WIRE(copper)

Densité/Density:A/mm².  Diamètre/Diameter:mm.  Section:mm². 
Spires/Turns:  Longueur/Len:m.  Remplissage/Fill up:%.  Resistance:Ohm.   Pertes Cuivre/Copper Losses:W. 

Meilleur remplissage pour ce noyau : : Best filling for this core

Et si ? ? / What if ? ?

DC/CC:A.   Vac:V.   Freq.:Hz.  Alors/Then  : Inductance:H.   Iac.:A.   Pertes cuivre:W.  

Copyleft Yves Monmagnon, April 2012