риваемой простейшей цепи изображена на рис. 23-20, в, а соотвр ствующая ей эквивалентная схема - на рис. 23-20, г.

Для определения параметров эквивалентной синусоиды - ng. ствующего значения и угла сдвига по фазе б относительно маг нитного потока Ф или активной / н реактивной /ф составляющи (рис. 23-20, в) обычно пользуются реальными характеристикам^ стального магнитопровода, снятыми при переменном токе заданной частоты. Значения и /ф зависят от числа витков катушки щ от размеров стального магнитопровода и от максимального значения магнитной индукции в стальном магнитопроводе.

Рис 23-20

При расчете таких цепей в качестве характеристик магнитопровода удобнее пользоваться не непосредственно значениями h /ф, а не зависящими от числа витков катушки величинами: реактивной мощностью

которую называют намагничивающей, и активной моШ' ностью

pUI,sm8UI,Ug , (23-29)

соответствующей потерям в стали и равной сумме потерь, обусловленных вихревыми токами и гистерезисом:

Р = Р. + Р.-

Все эти мощности удобнее относить к единице массы стального магнитопровода G и в качестве характеристик стали принимать:

QoQ/G и Po = P/G,

о

f 32

0- о

выражающие удельную намагничивающую мощность и удельные потери, обусловленные гистерезисом и вихревыми токами.

Значения Qo и Pq зависят от марки (сорта) стали, способа ее намагничивания (ток или магнитный поток синусоидальные) и особенно от величины максимальной индукции В^. Так как магнитная система обычно рассчитывается для практически синусоидальной формы кривой магнитного потока, то значения Qo и Ро определяют для синусоидального магнитного потока.

На рис. 23-21 приведены полученные экспериментально зависимости Qo. Ро и tg б = Pfl/Qo от максимального значения индукции Вт для электротехнической стали с толщиной листов 0,5 мм марки Э42 (электротехническая высоколегированная сталь с низкими потерями, принимаемая в трансформаторах) при частоте f = 50 Гц. Аналогичные графики или таблицы есть и для других марок стали.

Зная величины Qo и Рд. легко перейти к составляющим тока /ф и /j, и проводимости и § в эквивалентной схеме катущки. Действительно, по закону электромагнитной индукции напряжение U связано с максимальным значением магнитного потока соотношением (23-19)

0,2 Qii 06 08 1,0 1,2 /,+ Г

Рис 23-21

или в комплексной форме

(23-30)

где о = 4,44/ш5, S - сечение магнитопровода, а коэффициент 44 = 2л/]/2.

Подставив это выражение в (23-28) и (23-29), получим составляющие тока:

(23-31) 651

или составляющие проводимости в эквивалентной схеме (рис. 23-20 г)

gn = -,

Р

(23-32,

Как видно из полученных выражений, при заданных постоянных значениях частоты /, числа витков катушки w, сечения S и массы с стального магнитопровода составляющие тока /ф и / пропорццо-

нальны Qo/m и Ро/5 , а про. водимости Ьф и пропорциональны QJBm и Ро/В'т.

о

/, ;,г г

0,2 0,1, 0,6 0,8 1,0 1,2 /,4 Т

Рис. 23-22.

Таким образом, построив зависимость этих величин от средней по сечению индукции В„ в свою очередь пропорциональной напряжению {], можно судить о характере нелинейности рассматриваемого элемента.

На рис. 23-22 построены зависимости Qo/Bn, PglBh, QJB и Po/m от Вт для рассматриваемой стали. Из графика видно, что ток /ц увеличивается с изменением напряжения по закону, близкому к прямолинейному, и соответственно эквивалентная активная проводимость g изменяется незначительно. Во многих случаях проводимость g можно считать постоянной. Как уже было указано, потери от вихревых токов пропорциональны квадрату магнитной индукции и, следовательно, составляющая g , обусловленная вихревыми токами, постоянна. Потери же от гистерезиса зависят от магнитной индукции по более сложному закону и только в ограниченном диапазоне изменения индукции пропорциональны квадрату индукции. Некоторая зависимость g от Вт У^ ловлена изменением формы гистерезисной петли с увеличением индукции. Так как для стали Э42 при малых значениях индукции отношение высоты к ширине петли гистерезиса меньше, чем ДД больших значений индукции, то с ростом индукции значение gu убывает.

Кривая зависимости /ф от В^ значительно отличается от прямой и аналогична кривой намагничивания стали. Некоторое Р^ личие форм кривой /ф (В„) и кривой намагничивания 1 аьс ( вызвано различными значениями коэффициента амплитуды вой тока = 1 акс'-/Ф при разных степенях насыщения тал Если при малых значениях индукции этот коэффициент близ