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 Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"

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Vincent




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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty15.08.23 9:58

Bonjour les amis,
Tu as raison Jérôme, il faut aussi se préoccuper de la connexion à la terre pour identifier le "chemin de retour du courant"

Selon ce qu'on analyse c'est différent, on le voit dans cette illustration piqué ici https://incompliancemag.com/article/developing-and-modeling-a-simulation-framework-for-common-emc-topics/

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 1610_F3_fig1

Ça ne répond nullement à la question est-ce I1 = I2 dans un coax, d'ailleurs la source n'aborde pas le coax, mais le chemin de retour de I2 peut en effet être plus complexe.


Je remarque que nous essayons de résoudre un problème d'électrodynamisme en le transformant en problème d'électrocinetique (on arrête le temps, on flèches les courants, on applique Kirchhoff, ...). C'est quasiment toujours comme ça que l'on fait en analyse CEM pour tenter d'entrer (ou simplifier) ça dans un simulateur, autrement il faut un solver électromagnétique. J'espère que ça n'empêchera pas de conclure quelque chose.


Dans ton schéma François je ne comprends comment I2 peut apparaître si ce n'est par un couplage inductif (couplage par inductance mutuelle entre le flux généré par le passage de I1, règle de la main droite, et la boucle que forme I2 qu'on voit dans dessin). Je m'attendais à ce que I1 et I2 soit de mode différentiel ? Peut être n'ai je pas compris ce schéma de principe ?
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dl2jml

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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty15.08.23 10:11

F1AMM a écrit:
Supposons qu'on soit à assez basse fréquence pour mettre une pince ampèremétrique autour du coaxial. On ne verra que I1 parce que, quelque soit I2, je suppose que nous sommes d'accord que, s'il existe, il tourne en rond entre l'intérieur et l'extérieur (en gros, dans la masse) et donc globalement il s'annule.

En supposant que le coax soit assez long, la pince ne verra que la partie externe de i2. C'est le même principe que pour mesurer les courants de gaine en bobinant du fil autour du coax.

En fait, ce montage permettrait de résoudre notre différent: si tu as raison, la pince mesurera une intensité (égale à i1 ou i2, qui sont égaux). Si j'ai raison, la pince mesurera zero.

Notons qu'on pourrait compliquer un peu le montage en rajoutant des ferrites sur le coax pour en augmenter l'impédance. Ces ferrites freineraient i2. Si tu as raison et que i1=i2 dans tous les cas, i1 serait également freiné par ces ferrites externes au coax. Je ne pense pas que ce serait le cas, donc reste convaincu qu'il n'y a pas de raison que i1=i2.
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F1AMM

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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty15.08.23 13:00

dl2jml a écrit:
  • Si tu as raison, la pince mesurera une intensité (égale à i1 ou i2, qui sont égaux)
  • Si j'ai raison, la pince mesurera zero

Sur ce point, j'ai l'expérience avec les câbles HT unipolaires qui présentent toujours une structure coaxiale.  Réponse : on mesure l'intensité de la phase (I1) donc celle dans le conducteur central, pour autant qu’aucun courant parasite ne circule dans l'écran périphérique. Je n'ai pas de doute sur mon affirmation (pour une fois).

Le fait que tu puisses imaginer qu'on mesure zéro me fait craindre que nous ne soyons pas dans le même contexte

Si on fait passer les 3 câbles des 3 phases dans le tore (un gros tore), il mesurera éventuellement le courant homopolaire en fonction du schéma général de la distribution et zéro dans le cas idéal.

dl2jml a écrit:
En supposant que le  coax soit assez long, la pince ne verra que la partie externe de i2. C'est le même principe que pour mesurer les courants de gaine en bobinant du fil autour du coax.
Dans mon schéma je prétends qu'on mesure I1 et qu'ainsi, quelques soit I2 qui tourne en rond, la valeur de i2 n'intervient pas
dl2jml a écrit:
Notons qu'on pourrait compliquer un peu le montage en rajoutant des ferrites sur le coax pour en augmenter l'impédance. Ces ferrites freineraient i2. Si tu as raison et que i1=i2 dans tous les cas, i1 serait également freiné par ces ferrites externes au coax. Je ne pense pas que ce serait le cas, donc reste convaincu qu'il n'y a pas de raison que i1=i2.
Mon schéma ne représente pas l'alimentation d'une charge par un coaxial. Je ne fais passer aucun courant, intentionnellement, par le conducteur extérieur. Le tube extérieur, conducteur, est dormant. C'est probablement là qu'est notre incompréhension (le schéma)

Sur mon schéma, si on met un ferrite (il parait que dans ce cas c'est masculin) autour du câble (âme + tube périphérique) ça fera la même chose que si on ne le met que sur l'âme. Dans mon schéma avec un générateur de courant ça ne changerait rien mais : oui le courant I1 sera freiner; l'impédance de la boucle va devenir plus selfique.

Pour illustrer, je reprends mon exemple des câbles HT. Tu as pu remarquer sur le réseau 20 kV de distribution, ces ensembles de trois câbles torsadées. On les pose en conduites mais on les voit, à la campagne, dans les remontées aérosouterraines. Il s'agit de 3 câbles unipolaires (sous écran) et ces câble ne peuvent pas être armé (acier) car ça réduirait dangereusement le courant de court-circuit. Les conducteur de phase, verrait la ferraille comme le ferrite que tu imagines.

dl2jml a écrit:
C'est le même principe que pour mesurer les courants de gaine en bobinant du fil autour du coax.
Tu as déjà évoqué ça.  Je ne vois pas du tout de quoi tu causes. Peut-être serait-ce utile de développer pour résoudre notre conflit d'idées.
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Vincent




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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty15.08.23 13:01


[EDIT] Biscotte ! J'ai repondu en même temps que toi, je n'avais pas compris ton expérience au travers du schéma que tu as posté

F1AMM a écrit:
je suppose que nous sommes d'accord que, s'il existe (i.e. I2), il tourne en rond entre l'intérieur et l'extérieur (en gros, dans la masse) et donc globalement il s'annule

En terme de courant I2 induit par I1, oui. Malheureusement je ne suis pas entièrement d'accord Very Happy car je crois que ce n'est pas le contexte dans lequel nous sommes.


J'ai bien peur qu'il va falloir admettre des choses comme vraies et c'est embêtant car c'est notre point de divergence. C'est la 3ème vidéo de cours que regarde qui dit que I1 = I2 en vertu de la loi des nœuds de Kirchhoff et qui est l'hypothèse pour aborder le théorème d'Ampère. I1 = I2, c'est ce que moi et François pensons, comme dans les vidéos ci dessous :

https://youtu.be/TI8WJE-UWXc?t=229

https://youtu.be/K3OnB0OYVW4?t=33

Ce qui est étudié dans ces vidéos de magnétostatique, c'est ce montage équivalent (avec I1 = I2 parce que loi de Kirchhoff) :

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Rect1112

Mais une fois l'antenne mise au bout du coax, les couplages amènent un I3, qui n'est pas induit par I2 (couplage par inductance mutuelle) mais par couplage champ a fil (composant E champ proche de l'antenne sur la gaine), et qui va mal mener I2 car partageant le même conducteur et oui I1 ne sera plus égale à I2 car perturbé par I3


Dernière édition par Vincent le 15.08.23 13:08, édité 1 fois
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty15.08.23 13:06

Vincent a écrit:

Dans ton schéma François je ne comprends comment I2 peut apparaître si ce n'est par un couplage inductif (couplage par inductance mutuelle entre le flux généré par le passage de I1, règle de la main droite, et la boucle que forme I2 qu'on voit dans dessin). Je m'attendais à ce que I1 et I2 soit de mode différentiel ? Peut être n'ai je pas compris ce schéma de principe ?

J'ai contourné l'obstacle en indiquant qu'à l'extérieur du coax on ne le voit pas. Mais oui, I2 peut apparaître par couplage selfique et capacitif. La représentation de I2 n'est pas bonne sur le croquis puisqu'il circulerait sur toute la surface intérieur du tube (et l'épaisseur de peau).

Maintenant I2 existe-t-il ? je n'en ai pas la démonstration; c'est un sujet de physique qui me dépasse. Je ne suis qu'un vieux technicien.
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty15.08.23 13:15

Vincent a écrit:

Ce qui est étudié dans ces vidéos de magnétostatique, c'est ce montage équivalent (avec I1 = I2 parce que loi de Kirchhoff) :

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Rect1112
On va simplifier ce schéma car, que i2 circule à l'intérieur ou à l'extérieur (ou les deux) du coaxial, ne change rien. De toute façon le mode commun existe aussi avec des lignes en fils parallèles. Dans le schéma ci avant, il n'y a qu'une seule maille donc une seule valeur de courant. C'est la différentiation entre ce qui circule sur une face et ce qui circule sur l'autre qui a rendu, inutilement, l'approche plus compliquée.
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Vincent




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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty15.08.23 13:24

J'ai édité mon message précédent, j'avais mal compris ton schéma.

F1AMM a écrit:
C'est la différentiation entre ce qui circule sur une face et ce qui circule sur l'autre qui a rendu, inutilement, l'approche plus compliquée.
Oui je m'en suis rendu compte tout à l'heure. Même si c'est vrai que les courants vont courir sur leurs surfaces respectives (intérieure et extérieure) au final ce n'est pas utile pour la compréhension.

Le théorème d'Ampère ne va pas expliquer pourquoi I1 = I2 par contre il en a besoin pour expliquer pourquoi le champ magnétique est nul en dehors du coax. Le théorème d'Ampère explique la vertu du coax.

Le drame c'est que si on perturbe la gaine (peu importe comment) avec un I3 alors le champ magnétique en dehors du coax ne sera plus nul car I1 différent de I2.
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty15.08.23 13:47

Je vais refaire un schéma. Il faut simplement que j'en trouve le temps. Nous avons au moins déjà démontré que la discussion est constructive car nous avons tous évolué dans notre approche du problème. Ce n'est pas terminé
boulet
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty15.08.23 16:25

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Coaxia11

J'ai voulu montrer dans le croquis comment on peut passer d'une situation simpliste symétrique à un cas réel quand la source est asymétrique et que la charge est plus ou moins symétrique, en fonction du rapport Z1/Z2. J'ai présenté un source de tension associé à un transformateur symétrique pour les besoin de la cause. Dans le Cas (E) ça ne sert à rien.

  • Dans les cas (A) et (B) I1 = I2 (en sens inverse)
  • (C) et (D) sont identiques mais le coaxial est matérialisé; Id3 circule dans un conducteur à l'extérieur du coaxial
  • Dans les cas (C) et (D) si z1 = Z2  alors Ic1 = Ic2 et Ic3 = 0 si non Ic1 et Ic2 sont différent
  • Dans le cas (E), Ie3 est virtuel; il circule dans le sol; Ie1 et Ie2 sont différent


J'ai eu confirmation de mon professeur de fils : le courant qui circule sur la peau intérieure du conducteur périphérique est bien égal au courant qui circule sur l'âme. Il dit que ça serait valable jusque vers 10^12 Hz.  Au delà il faudrait tenir compte du courant de déplacement (équation de Maxwel etc)... Du fait de l'effet de peau, le courant intérieur est quasi isolé du courant intérieur.

Me dire si il faut que je modifie le dessin, je le mettrais à jour en éditant le post.
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dl2jml

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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty15.08.23 20:39

F1AMM a écrit:

Sur ce point, j'ai l'expérience avec les câbles HT unipolaires qui présentent toujours une structure coaxiale.  Réponse : on mesure l'intensité de la phase (I1) donc celle dans le conducteur central, pour autant qu’aucun courant parasite ne circule dans l'écran périphérique. Je n'ai pas de doute sur mon affirmation (pour une fois).

Ce sont des câbles comme décrit ici? https://fr.wikipedia.org/wiki/C%C3%A2ble_%C3%A9lectrique_%C3%A0_haute_tension

L'article indique que le blindage sert à confiner le champ électrique à l'intérieur du câble. S'il n'y a pas de champ électrique à l'extérieur, on mesure quoi alors? Et sur ces câbles, qui font quand même passer quelques kiloamprères, tu affirmes que l'écran serait parcouru par deux fois l'intensité du conducteur central. C'est beaucoup, les pertes seraient énormes.

F1AMM a écrit:
Mon schéma ne représente pas l'alimentation d'une charge par un coaxial. Je ne fais passer aucun courant, intentionnellement, par le conducteur extérieur. Le tube extérieur, conducteur, est dormant. C'est probablement là qu'est notre incompréhension (le schéma)

J'avais bien compris cela.

F1AMM a écrit:

dl2jml a écrit:
C'est le même principe que pour mesurer les courants de gaine en bobinant du fil autour du coax.
Tu as déjà évoqué ça.  Je ne vois pas du tout de quoi tu causes. Peut-être serait-ce utile de développer pour résoudre notre conflit d'idées.

Si tu crées une boucle autour du câble, soit avec une pince ampèremétrique, soit en bobinant simplement du fil, la tension aux bornes de ce fil va être proportionnelle aux courants induits par le conducteur qui passe dans la boucle.

Edit: il faut une ferrite intermédiaire, comme expliqué ci-après.


Dernière édition par dl2jml le 17.08.23 11:59, édité 1 fois
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Vincent




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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty15.08.23 21:30

Je suis d'accord avec tous tes schémas.


J'en profite pour corriger une erreur que j'ai dite et que tu m'as fait remarqué !

Vincent a écrit:
Mon interprétation c'est que I3 est un courant de mode commun qui interdit d'écrire I1=I2-I3 car il n'y a pas de corrélation entre I1, I2 et I3.

I3 est bien corrélé au générateur ! Je me suis fait avoir car dans mon ancien boulot, dans la chambre CEM, j'arrosais mes appareils avec une antenne connectée à un générateur dédié, donc pas corrélé. Mais ici ça l'est bien.

Je m'interroge... si I3 est corrélé peut-il être de mode commun ?


dl2jml a écrit:
Si tu crées une boucle autour du câble, soit avec une pince ampèremétrique, soit en bobinant simplement du fil, la tension aux bornes de ce fil va être proportionnelle aux courants induits par le conducteur qui passe dans la boucle.
C'est tout à fait juste, c'est le principe du transfo de courant.
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty16.08.23 8:07

dl2jml a écrit:

Ce sont des câbles comme décrit ici? https://fr.wikipedia.org/wiki/C%C3%A2ble_%C3%A9lectrique_%C3%A0_haute_tension
L'article indique que le blindage sert à confiner le champ électrique à l'intérieur du câble. S'il n'y a pas de champ électrique à l'extérieur, on mesure quoi alors? Et sur ces câbles, qui font quand même passer quelques kiloamprères, tu affirmes que l'écran serait parcouru par deux fois l'intensité du conducteur central. C'est beaucoup, les pertes seraient énormes.
Oui, les câbles ont cette structure :
Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 220px-XLPE_Cable_template
On est à 50 Hz. L'écran arrête le champ électrique mais pas le champ magnétique. La variation du champ magnétique n'engendre pas d'onde (champ électrique externe) car on est bien trop proche la longueur d'onde étant de 6000 km. Ta remarque concernant le courant induit dans la gaine est dérangeante. Ce n'est qu'une supposition mais, à cette fréquence il n'y a pas d'effet de peau donc les courants interne et externe dans l'écran (mot consacré) s'annulent localement. Il est certain que la section de ces écrans est beaucoup plus faible que c'elle de l'âme donc le courant qui y circule doit être très faible. Si c'était un coaxial, en RF, je pense que le problème se pose mais dans l'usage en coaxial RF, on n'est pas en utilisation unipolaire. Le courant utile passe par l'âme et revient par l'écran (qu'on appelle conducteur extérieur). La section du conducteur extérieur est plus importante que celle de l'âme.

Quoi qu'il en soit, pour un câble HT, on mesure avec une pince le courant de phase (en BT aussi mais là ça craint). En distribution HT 20 kV le courant de court-circuit n'est pas énorme 800 A (on suppose un source à 50 MVA) et l'effet électrodynamique n'est pas important.

Concernant :
Citation :
mesurer les courants de gaine en bobinant du fil autour du coax.
dl2jml a écrit:
C'est le même principe que pour mesurer les courants de gaine en bobinant du fil autour du coax.

Si tu crées une boucle autour du câble, soit avec une pince ampèremétrique, soit en bobinant simplement du fil, la tension aux bornes de ce fil va être proportionnelle aux courants induits par le conducteur qui passe dans la boucle.

Ta réponse m'interpelle
  • Je n'ai jamais lu un truc comme ça mais ça ne prouve rien Smile
  • Si on bobine autour d'un fil (un seul) parcouru par un courant ça veut dire qu'on peut faire l'inverse : faire circuler un courant alternatif dans le solénoïde et réfléchir au courant induit dans le fil
    Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 4
    L'induction est dans l'axe du fil; à mon avis ça n'y produira donc aucun courant. Je ne le sens pas mais je suis mauvais en magnétisme.
  • Si c'est bobiné par dessus un coaxial , il n'y a pas 1 conducteur mais 2 dans le solénoïde. Le champ magnétique ne serait donc occasionné que par le courant de mode commun mais, dans ce cas, il est toujours dans l'axe.

J'ai interrogé ChatGPT et elle est d'accord avec toi mais je me méfie de la baratineuse (ça m'arrange).

Je passe sur (extrait)
https://www.nagwa.com/fr/explainers/383179178013/

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 19
En effet, il y a seulement deux façons de se déplacer pour qu’une différence de potentiel ne soit pas induite - parallèle ou antiparallèle au champ magnétique.
Moi, je pense qu'on est dans ce cas.

Vincent en remet un couche :
Vincent a écrit:
Si tu crées une boucle autour du câble, soit avec une pince ampèremétrique, soit en bobinant simplement du fil, la tension aux bornes de ce fil va être proportionnelle aux courants induits par le conducteur qui passe dans la boucle.
C'est tout à fait juste, c'est le principe du transfo de courant.

Vincent il est jeune et plus facile à piéger; là, je peux répondre : NON avec certitude. Vincent, il faut toujours avoir un doute devant ce qu'on voit comme une certitude; l'expérience te conduira à toujours douter. Un transformateur de courant, qui n'est qu'un transformateur lambda utilisé pour mesurer un courant, n'est pas fait comme ça, hélas; ça serait trop simple. Dans un TI, le secondaire n'est pas bobiné autour du conducteur. Réfléchis : quand tu ouvres la pince, tu n'ouvres pas les conducteurs mais le circuit magnétique. Si c'était bobiné autour, il faudrait ouvrir chaque spire (et les refermer toutes).

Regarde cette page
http://www.lycee-ferry-versailles.fr/si-new/synthese/mesure/CAR_Pinces_et_capteurs_courant_original_fr.pdf

Extrait montrant comment est bobinée une pince ampèretmétrique

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Images?q=tbn:ANd9GcTYkkbYG2LFDk_GgfbDYjK8hU90BeBCBpbCyE2zW-QFxlfvqp5jy7cvLglbOy6L1rTuDBI&usqp=CAU


dl2jml : Tu nous compliques la vie avec tes interrogations auxquelles je ne sais pas répondre avec certitude. Est-il utile de faire appel au professeur de physique ? on peut, il est en vacances !

ptin1
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Vincent




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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty16.08.23 10:37

F1AMM a écrit:
Vincent il est jeune et plus facile à piéger; là, je peux répondre : NON avec certitude.

Mais je sais faire des pirouettes, avants, arrières... et même latérales Shocked
Very Happy

Blague à part, le transfo de courant repose sur la loi de Lenz (à droite dans le schéma ci-dessous) qui explique pourquoi quand on bobine un solénoïde C.T. autour d'un fil parcouru par un courant variable Ip, il apparaît un courant induit Is qui se retrouve être dans le sens inverse du courant lui ayant donné naissance, c'est à dire Ip. Souvent à l'école on remplace le fil parcouru par Ip par un aimant qui fait des va et vient pour créer un champ magnétique variable. Le schéma de gauche est la version largement améliorée du schéma de droite.

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Transf10

En toute rigueur, comme la loi d'Ampère dit que le champ magnétique est nul à l'extérieur d'un coax, la loi de Lenz devrait dire qu'une pince ampèremétrique, ou sans ancêtre (un bout de fil enroulé sur la gaine), devrait donner 0 ! Dans un cas idéal bien sur, en l'absence de rayonnement extérieur ou je ne sais quoi d'autre.

En parlant de ce principe, il est complétement réversible. Dans mon labo de CEM pour injecter de courant transitoires dans les câbles j'utilisais un pince d'injection magnétique comme ça : En fait c'est le tranfo de courant mais à l'envers.

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 4-figu10


****************************************************

Au fait, les vidéos que j'ai cité plus hauts sont des cours de classe prépa mais pour tous ceux qui veulent se rafraîchir la mémoire avec l'électromagnétisme de manière bien plus digeste il y a ce Monsieur : https://www.youtube.com/playlist?list=PL3kG9tLhRK0BFmLV_UYe3wyEx5CNKchCX

Il parle aussi de radio et ça vaut le détour.
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty16.08.23 11:30

Dans ce schéma

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Transf10

Construction et Circuit Symbol ne représente pas le même bobinage. Le symbole d'un TI est le suivant

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Images?q=tbn:ANd9GcQfC7BtJBOSdiW8GDs_f1rN-7qNP7xPTZLHeTov7q9IzgJOTpiKPkUg4P9D0nTIiZmDcR0&usqp=CAU

Le cercle symbolise le circuit magnétique

Concernant ton injection clamp, rien ne dit comment c'est câblé de dans. C'est la grande mode de masquer le fonctionnement primaire des produits (regarde les voitures électriques). Si on met "injection clamp" dans Google image on voit pas mal de "trucs" qui ressemble à une pince ampèremétrique montée à l'envers. Le tien n'a pas besoin de s'ouvrir vu que c'est toi qui passe le fil de dans; c'est pas comme un câble "en place".

Tu t'es laissé abusé par le Circuit Symbol qui est abusif. Le schéma pourrait être (et ça change tout)

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Ti10

Je te laisse dessiner le circuit magnétique parce que ce qui est à gauche n'est pas dans le même plan que ce qui est à droite (c'est perpendiculaire)
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Vincent




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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty16.08.23 12:46

Oui tu as raison, le schéma de droite est mal représenté, enroulé un fil autour du coax oui mais pas dans le sens du schéma de principe.

Il faut le faire comme un bobine de Rogowski ou comme ton schéma, sinon ça ne va pas avec l'inductance mutuelle et l'orientation des champs.

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Design10

Autant pour moi.
Je retire aussi ce que j'ai dit pour la loi de Lenz, elle explique ce que j'ai dit mais rien à voir avec ce dont nous parlons avec le transfo de courant.
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty16.08.23 13:13

Je ne connaissait pas le vocable : Enroulement de Rogowski

Sur Wikipedia il y a un truc qui ne va pas
Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 250px-Rogowski_coil
L'amplificateur opérationnel ne doit pas être monté en amplificateur de tension mais en convertisseur courant tension. En effet le courant de mesure (dans le tore) doit venir annuler le courant induit. Ainsi la tension en sortie sera proportionnelle au courant induit et donc au courant principal circulant au centre du tore.
Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 4_convertisseurCT
source : http://electronique.aop.free.fr/AOP_lineaire_NF/4_convertisseurCT.html
C'est un montage simple qui marche très bien mais attention quand on couple l'alimentation de l'ampli.

Les TI doivent toujours être fermés sur une impédance très faible car ils se comporte comme des générateurs de courant du fait que le flux est forcé au primaire. A vide il apparaît des tensions dangereuses et dans le cas du schéma de Wikipedia envoyer ad patres l'ampli. Si le courant n'est pas trop fort, tu peux le visualiser en ouvrant très lentement la pince (avec du courant qui passe dans le câble). Si le secondaire est en circuit ouvert tu entendras le grognement du 50 Hz; si le secondaire est en court-circuit tu n'entendras rien. C'est un peu l’inverse auquel on pourrait s'attendre.
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty17.08.23 12:01

Effectivement, il faut une ferrite intermédiaire ou un enroulement de Rogowski pour mesurer l'intensité dans un fil. J'ai rajouté une note sur mes messages.
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty17.08.23 13:27

J'ai modélisé dans Eznec) une antenne très asymétrique : une Zepplin avec des dimensions classiques

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Zeppli10
  • A droite le dimensionnel
  • A gauche une loupe


En bleu est affiché le courant avec sa phase par rapport à la source

Les dimensions de l'antenne ont été ajustées pour qu'elle résonne sur 7,1 MHz avec la mise à la terre, la prise de terre faisant 30 Ω. La source injecte un courant de 1 ampère (57.5 W à la résonance). Si on supprime la mise à la terre, sans rien changer d'autre, le côté gauche de la source monte à 48 volts; c'est pas énorme mais "y'a de la HF sur la masse du Tx". Mise à la terre en place, comme la distance est petite on peut évaluer la tension entre les fils, en haut de la ligne bifilaire : 624 V.

L'antenne ne présente que 3 dB de pertes dans le sol, la prise de terre et les fils (Ø 2 mm alu). Son Impédance = 57,44 Ω - J 0,26. L'antenne me semble à large bande ROS = 1.3 à 7.0 et 7.2 (normalisé à 57,44 Ω)

QUESTION :

Y aurait-il intérêt à utiliser un symétriseur  ? et comment le réaliser ? Mettre à la terre est-il la bonne solution ?
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty18.08.23 7:33

J'ai quasi modélisé mon antenne 7 MHz à 10 m de haut; enfin presque car, en  réalité, elle a des 2 paires de trappes et des adaptateurs en 'L' (en 6) mais il faut bien démarrer pas trop compliqué. Garce à l'éditeur d'antenne d'Eznec j'ai pu facilement modéliser les portées en caténaire. Voici la description de l'antenne :

Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Antenn10

  • 1 à 11 : fil d'antenne Ø 2 mm alu
  • En 6 descente avec un coaxial RG214U; c'est là qu'est placé la source (convention Eznec)
  • 13 à 17 conducteur extérieur Ø 10 mm du RG214U en parapluie entre le creux de l'antenne et le haut d'une cheminée
  • 12 descente verticale dans la cheminée
  • 18 mise à la terre en bas de la cheminée (33 Ω)
  • 19 poursuite du coaxial jusqu'à la station
  • 20 segment de mesure de la tension


On simule avec 100 W injectés dans l'antenne et on accorde l'antenne

Avec la mise à la terre en bas de la cheminée
  • Le courant dans la prise de terre est de 0,192 A
  • La tension sur le transceiver est de 12,6 V
  • Perte dans les fils, le sol et la prise de terre 1,3 dB

Le courant d'environ 200 mA dans la prise de terre c'est, en gros, ce que j'avais évalué avec un tore rouge monté en TI

Sans la mise à la terre en bas de la cheminée (en ré-accordant l'antenne)
  • Tension en bas de la cheminée 85,2 V
  • La tension sur le transceiver est de 108 V


Il me semble, que sans symétriseur, le résultat est convenable. Je tenterai de simuler ce qu'on peut gagner (ou perdre) avec un chock-balun.
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty18.08.23 16:28

Poursuivant mes investigations, j'ai modélisé un chock-balun sur un tore rouge Ø 45/26 mm h=17 mm qui a un Al de 16 (mesuré). Avec 10 tours de coaxial, on fait une self de L=Al*n²/1000 si Al en nH/s² et L en µH. donc L=1.6 µH. Avec des tores en ferrite et donc un AL beaucoup plus grand, à 7 MHz, les pertes sont telles qu'on ne peut plus parler de self.

Si on place la self de 1.6 µH en haut de la cheminée
  • Sans la prise de terre, la tension en bas de la cheminée est de 75 V et 95,5 V sur le tranceiver.
  • Avec la prise de terre, le courant dans la prise de terre fait 0,181 A et la tension sur le transceiver 11,6 V (on était à 12,6 V sans la self)

Si on place la self de 1.6 µH en bas de la cheminée

  • Sans prise de terre, la tension en bas de la cheminée est de 82,6 V et 105 V sur le tranceiver.
  • Avec la prise de terre le courant dans la terre est de 0,188 A et la tension sur le transceiver 12,2 V


Si on place la self de 1.6 µH au ras de l'antenne (début du coaxial)

  • Sans prise de terre, la tension en bas de la cheminée est de 70 V et 88,6 V sur le tranceiver.
  • Avec la prise de terre le courant dans la terre est de 0,170 A et la tension sur le transceiver 11,1 V


Si on place une self de 1.6 µH au ras de l'antenne + une autre juste au dessus de la prise de terre (bas de la cheminée)

  • Sans prise de terre, la tension en bas de la cheminée est de 68,3 V et 87 V sur le tranceiver.
  • Avec la prise de terre le courant dans la terre est de 0,168 A et la tension sur le transceiver 10,9 V


Dans ce cas particulier (le mien) en supposant que la modélisation dans Eznec soir réaliste, la mise à la terre en bas de la cheminée est efficace, beaucoup plus que le chock-balun seul. Placer un deuxième chock-balun en bas est sans effet notable; c'est bien en haut qu'il le faut si on en utilise un (là où il pèse). A noter que les pertes restent quasi invariables ainsi que le diagramme de rayonnement.

Sans prise de terre,  mais avec des chock-balun irréalisables
  • Avec 10 µH 58 V sur le transceiver
  • Avec 100 µH 11,3 V sur le transceiver
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty21.11.23 9:00

J'ai retrouvé une vidéo d'un OM qui mesure le courant de gaine d'un coax avec cet appareil, qui est ce qui est discuté dans ce fil:
https://www.qsl.net/on7dy/Documentation/Common%20mode%20chokes/A%20simple%20common%20mode%20currents%20meter.pdf

La vidéo montre que le courant de gaine est proche de zéro avec le balun mais pas sans:

Bespi aime ce message

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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty21.11.23 10:35

dl2jml a écrit:
https://www.qsl.net/on7dy/Documentation/Common%20mode%20chokes/A%20simple%20common%20mode%20currents%20meter.pdf
Oui, c'est comme ça que j'ai fait sauf que :

  • Je n'ai pas de balun
  • Le coaxial descend  et est mis à la terre en bas
  • J'ai mesuré du côté antenne de la prise de terre puis du côté TX de la prise de terre


Ce qui m'importait c'est la HF en retour vers le TX. Quand on simule dans Eznec, le balun réduit le courant de mode commun quand à la dissymétrique de l'antenne mais n'empêche nullement le courant de gaine dû à une non symétrie de la descente par rapport au doublet. La simulation n'est pas très réaliste quand on veut simuler un déséquilibre de l'antenne; je l'ai fait avec un doublet un peu asymétrique ce qui n'est probablement pas réaliste. Pour le courant induit sur la gaine par l'antenne, la simulation est plus rigoureuse car un peut simuler la géométrie de la descente par rapport à l'antenne.
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty21.11.23 14:11

Donc nous sommes d'accord que l'on peut mesurer des choses différentes selon qu'on a ou pas un balun? Quelles sont les valeurs de i1, i2 et i3 dans ces deux cas?
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty21.11.23 14:41

Je ne me rapelle plus des mesures que je n'ai pas tracées. Les courants calculés par Eznec sont indiqués dans ma participation du Vendredi 18 Aoû - 7:33
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MessageSujet: Re: Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?"   Approche pragmatique : "faut-il mettre un balun ?" - Page 2 Empty21.11.23 14:51

Je précise la question. Tu avais pensé à la page précédente que i1 = i2. Est-ce le cas quand le dispositif mesure un courant parce que le balun est débranché?
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