Главная  Электрическая энергия в отраслях промышленности 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 [ 225 ] 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

24-9. Влияние постоянной составляющей на переменную в цепях с нелинейными индуктивностями

В цепях с нелинейной индуктивностью при постоянном подмагничивании магнитопровода зависимость между магнитным потоком и током вследствие остаточных явлений носит сложный неоднозначный характер. При расчете таких цепей недостаточно знать только характеристики, снятые при постоянном или переменном токе.

Рассмотрим стальной тороид с двумя обмотками, первая из которых подключена к источнику постоянного тока а вторая - к источнику переменного тока tj. Пусть числа витков обеих обмоток равны: Wq = Wi w.

При токе il, равном нулю, зависимость магнитного потока от тока задается кривой первоначального намагничивания 00А, представленной на рис. 24-15.

Каждой точке на характеристике соответствует определенное значение статической индуктивности

L = ayO/r (24-44)

и дифференциальной индуктивности

L = wdW/di. (24-45)

Если от магнитного потока перейти к индукции, а от тока к напряженности поля, то статической и дифференциальной индуктив-ностям соответствуют абсолютная статическая магнитная проницаемость

В I

PoPcT = -i7 = ;;;jc ст (24-46)


Рис. 24-15.

И абсолютная дифференциальная магнитная проницаемость

РоРдиф = =-2;25диф. (24-47)

где / - длина средней магнитной линии в тороиде; S - площадь его поперечного сечения.

Проницаемости р„ и рдиф пропорциональны тангенсам' углов 06i nag, показанных на рис. 24-15.

Если теперь включить переменный ток tj с амплитудой Iim -К, о, то при увеличении тока ii от О до +/im магнитный поток первоначально будет изменяться по характеристике, снятой при посто-




ЯННОМ токе (О' - а на рис. 24-15). При уменьшении тока от -hfi , до -/lm изменение магнитного потока будет происходить уже по верхней петли частного гистерезисного цикла, наклон которой меньше (кривая а - Ь). Следующая положительная полуволна тока приведет к некоторому увеличению магнитного потока (кривая b - с) и т. д. В итоге установится некоторый режим, при котором постоянная составляющая магнитного потока увеличится, а наклон характеристики уменьшится {е - / на рис. 24-15).

Переменный ток в намагничивающей обмотке вызывает как бы встряску магнитных диполей, при которой большее их число ориентируется соответственно постоянному магнитному полю. Поэтому при включении переменного тока точка О' начальной кривой намагничивания заменяется точкой О . Таким образом, в действительности зависимость постоянной составляющей магнитного потока от переменной составляющей сложнее, чем в примерах, рассмотренных выше.

Приращение магнитного поля в точке О под влиянием переменного тока tj меньше, чем под влиянием постоянного тока в О' (на начальной кривой намаг-Рис. 24-16. ничивания), т. е.

dO/dh < dO/dlo-

Тангенс угла наклона ад характеристики, соответствующей установившемуся режиму изменения тока t выражает так называемую обратимую проницаемость

[1а[1о5р=-АВ/АН, (24-48)

которая имеет большое значение при расчете магнитных цепей с малыми значениями переменных составляющих магнитного потока, например магнитных цепей телефонов и громкоговорителей.

Зависимости относительных статической и обратимой магнитных проницаемостей от постоянной напряженности поля представлены на рис. 24-16. Как видно из графика, \i с ростом Н вначале увеличивается, а затем по мере приближения к насыщению - уменьшается, а р-обр с ростом Н все время убывает.

В тех случаях, когда изменение переменного тока во второй обмотке приводит к незначительному изменению магнитного потока, можно считать, что при синусоидальном напряжении Ui ток / также синусоидален. В этом случае

Ui = L,5pdh/dt + rk (24-49

и, следовательно, в комплексной форме

/i = 4V-- (24-50



Индуктивность Lo6p представляет собой функцию Робр- Например, для тороида

обр -

(24-51)

где w-i - число витков обмотки, по которой проходит ток tj.

Изменяя постоянный ток в обмотке Wq, можно изменять значение Lo6p, а следовательно, и переменного тока в обмотке w-.

При изменении переменного тока в больших пределах уже нельзя говорить о синусоидальности тока и магнитного потока. Однако и в этом случае, изменяя постоянный ток, можно изменять переменный ток - управлять переменным током.

24-10. Магнитные усилители мощности

В ряде практических задач бывает необходимо при помощи статических устройств, затрачивая небольшую мощность, управлять большими мощностями Такие устройства называются усилителями мощности Принцип действия усилителей мощности может основываться как на линейных, так и на нелинейных явлениях

К нелинейным усилителям относится так называемый магнитный усилитель мощности Схема одного из простейших магнитных усилителей мощности представлена на рис 24-17. Управляющей цепью магнитного усилителя служат две последовательно соединенные обмотки постоянного тока Wq, намотанные на магнитопроводах а и б.


if \

Рис 24-17.

Рис 24-18

Рабочая цепь усилителя состоит из двух последовательно соединенных обмоток переменного тока w-, намотанных на тех же магнитопроводах Полярность вклю чення обмоток о^о иа)1 такая же, как и в рассмотренном ранее удвоителе частоты Если ток в управляющей цепи /(, = О, то зависимость между приращениями потокосцеплений ДЧд, ДЧ и ДЧ! = ДЧ -f- ДЧ от тока задается обычнон характеристикой магнитной системы 1на рис 24-18 кривая ДЧ! (ti) при / = 0]

Наличие тока в управляющей цепи приводит к изменению кривой ДЧ, ((j) Так же как и при построении кривой ДЧ! ((j) на рис 24 12, в рассматриваемом случае АЧ! (г,) представляет собой сумму двух кривых ДЧ (О и Д^о (i). Каждая из которых является характеристикой магнитной системы с началом Координат, перенесенным в точку с координатой + lso для первой кривой JJ в точку с координатой - lp) для второй (см построения на рис. 24-9, 24 11, 21-12).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 [ 225 ] 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов