Cтраница 4
![]() |
Схема катушки с ферромагнитным сердечником. [46] |
Магнитный поток и намагничивающий ток катушки с ферромагнитным сердечником связаны между собой нелинейной характеристикой Ф ( О ( магнитная проницаемость ферромагнитных материалов не постоянна; см. рис. 5.6), поэтому индуктивность катушки с сердечником изменяется в зависимости от тока. Это обстоятельство является причиной различия по форме кривой намагничивающего тока и кривой напряжения. [47]
![]() |
График намагничивающего тока, магнитного потока и напряжения. [48] |
Как видно из рисунка, реактивная составляющая намагничивающего тока имеет заостренную симметричную форму и отстает от синусоидального напряжения на четверть периода. Чем больше магнитное насыщение сердечника трансформатора, тем острее будет кривая намагничивающего тока и тем резче в ней будут проявляться высшие гармоники, из которых сильнее всего выражена третья; более высокими гармониками обычно пренебрегают. [49]
Петля гистерезиса дросселя может отличаться от петли собственно сердечника. Эта разница может быть обусловлена явлениями, возникающими в процессе изготовления обмотки дросселя, и в частности, характеристиками самих обмоток. Отличие реальных кривой намагничивающего тока и динамических петель готового дросселя от ожидавшихся в соответствии с характеристиками сердечника может свидетельствовать о неисправности в обмотке или других дефектах в изготовлении дросселя. [50]
Как уже было отмечено, короткое замыкание ( витков представляет серьезную производственную проблему. Поэтому производственный контроль должен предусматривать способы определения этого вида повреждения. Одновременно могут быть обнаружены дефектные сердечники, поскольку характеристики сердечника влияют на форму кривой намагничивающего тока. [51]
![]() |
Построение кривой мгновенных значений намагничивающего тока на основании петли гистерезиса ферромагнетика. [52] |
Связь между потоком в ферромагнитном сердечнике и током, возбуждающим этот поток, изображается петлей гистерезиса материала сердечника. Построив кривую синусоидального изменения потока во времени ( рис. 8 - 2), легко графически при посредстве петли гистерезиса определить и кривую изменений намагничивающего тока во времени. Этого одного достаточно, чтобы убедиться в явной несинусоидальности кривой намагничивающего тока. Влияние насыщения стали вызывает возникновение пика в кривой тока, соответствующего середине полупериода кривой потока. [53]
![]() |
Влияние за. [54] |
Некоторые типы обмоток дросселя увеличивают индуктивность рассеяния. Поток рассеяния в тороидальном сердечнике обычно мал и поэтому при сравнительно низких частотах питания индуктивностью рассеяния практически можно пренебречь. Однако при частотах порядка килогерц индуктивное сопротивление рассеяния становится значительным. Поэтому здесь играет важную роль тип обмотки, поскольку от него зависит величина потока рассеяния. Сопротивление рассеяния при таких высоких частотах влияет как на форму кривой намагничивающего тока, так и на форму гистерезисной петли, так как наличие его эквивалентно включению линейной индуктивности последовательно с нелинейной индуктивностью обмотки дросселя. [55]
Ход построения ясен из рисунка. Для наглядности на всех кривых одинаковыми цифрами обозначены три соответствующие одна другой точки. Напомним, что перемещение рабочей точки по петле происходит против направления движения часовой стрелки. Как видно на рисунке, максимумы б и Я и максимумы Ф и i наступают одновременно, но через нуль поток или индукция проходят несколько позже, чем ток или напряженность. Такое отставание обусловлено гистерезисом. Последнее говорит о потреблении катушкой активной мощности даже в предположении что r Q. Действительно, на периодическое перемагничивание сердечника затрачивается определенная мощность, равная в рассматриваемых условиях потерям на гистерезис Рт. Кривая намагничивающего тока и в этом случае имеет заостренную форму и содержит третью и другие высшие нечетные гармоники. [56]