Главная Импульсный режим работы



10. Рассмотрим процесс намагничивания сердечника ИТ при воздействии на его первичную обмотку последовательности идентичных импульсов Ui(t).

Пусть в исходном состоянии сердечник был размагничен (Б = О, Я = О и гц = 0). При воздействии 1-го импульса точка, изображающая магнитное состояние сердечника, перемещается по основной кривой намагничивания от точки О до точки с индукцией Bi = ДВс (рис. 7, а), которая свглас-но формуле (3) определяется площадью импульса

Предельный симметрич- &В=В-Вр


Рис. 7.

При этом намагничивающий ток достигает значения, определяемого напряженностьк} Я,. После окончания действия импульса ток постепенно снижается до нуля (Я = 0). Однако из-за гистерезиса изображающая точка, перемещаясь по некоторой нисходящей ветви BBi, достигнет положения, определяемого остаточной индукцией Bi- Под воздействием 2-го импульса индукция должна получить то же самое приращение АВс. При этом изображающая точка будет перемещаться по некоторой восходящей ветви, примыкающей к основной кривой намагничивания, до достижения индукции 2 = + ABf.. После окончания действия импульса напряженность поля опять станет равной нулю, а положение изображающей точки определится остаточной индукцией > г1- Подобный переходный процесс продолжается под воздействием нескольких последующих импульсов щ до тех пор, пока изображающая точка не достигнет точки О, соответствующей остаточной индукции В предельного



цикла* Теперь под воздействием очередного импульса индукция достигает наибольшей (при заданном приращении ДВс) величины Вт = В + AB, поле же окончания действия импульса изображающая точка должна вернуться в точку О, так как за границы предельного симметричного цикла она выйти не может. При дальнейших воздействиях импульсов изображающая точка перемещается по ветвям петли ONCy, носящей название предельной петли частного несимметричного цикла, показанной на рис. 7, а в заштрихованном виде.

П. Из описанной выше картины намагничивания сердечника {при отсутствии подмагничивания) следует, что в импульсном режиме работы кривая ONM играет роль основной кривой намагничивания. Эта кривая изображена на рис. 7, б в системе координат (АВ, Н), где АВ = В - В/, здесь же изображена спинка предельного симметричного цикла МО. Замкнутый цикл ОМО играет при импульсном режиме работы {без подмагничивания) такую же роль, какую при действии синусоидального напряжения играет петля гистерезиса предельного симметричного цикла (см. рис.6). В зависимости от величины приращения индукции АВс намагничивание сердечника в установившемся режиме может происходить по одному из частных циклов ONiO, ONO, ONfi и т. д. (рис. 7, б). При не очень малых значениях АВ вершины всех таких циклов распола-еаютея на основной кривой намагничивания.

При технических расчетах исходят из среднего (по хорде ON) значения магнитной проницаемости р,д, определяемого из соответствующего частного цикла ONO {N = Л/i, /Va и т. д.):

где (при работе без подмагничивания) АНп = Нт - напряженность поля, соответствующего индукции В = В + + АВс (рис. 7, а)**\

*> Даже при небольшой величине ДВс С изображаюш,ая точка все же может попасть в точку О под воздействием на ИТ одного-двух импульсов напряжения достаточно большой высоты.

** В слабых полях (ДВр < 100 -г 200 Гс) величина Цд & где - обратимая проницаемость [47]; ее значение (близкое к величине начальной проницаемости) приводится к справочной литературе [49, 50].



Из рис. 7, а видно, что величина Хд значительно ниже нормальной проницаемости fx„ = BmlHm, получаемой при синусоидальном напряжении Ui{t). Эта разница тем более значительна, чем выше остаточная индукция В. Из рис. 7, а также следует, что допустимое прираиение индукции должно, во всяком случае, удовлетворять неравенству АВс < < Bs - В J.; практически приходится ограничиваться значением АВр <; Вм - В (рис. 6).

12. Наибольшей величиной разности Bg - Br = Ю кГс обладает применяемая для изготовления сердечников ИТ ленточная холоднокатаная текстурованная кремнистая сталь [47, 49]. Она отличается высокими магнитными свойствами в направлении прокатки [при ДВо = (3 -г- 6) кГс проницаемость [Хд = (1000

-~ 700) Гс/Э]. Магнитномягкие высоконикелевые сплавы (пермаллои) характеризуются значительно меньшей величиной разности Bs - Вг (2 3) кГс, но за то при ДВс 1 кГс их проницаемость Лд = (2 Б) 10 Гс/Э. При конструировании ИТ небольшой и средней мощности все более широкое применение находят ферритовые сердечники - в основном из марганец-цинковых ферритов [48]. Эти материалы обладают ценными свойствами: высокой магнитной проницаемостью (при ДВс < 2 кГс Цд s 1500 Гс/Э) и сравнительно слабой зависимостью [Хд от рабочей температуры: в диапазоне температур от -60° С до +110° С (а для феррита марки 1000 НМ1 до +180° С) величина [Хд меняется на ±(15 20)%. Магнитные и электрические характеристики материалов различных марок, выпускаемых нашей промышленностью, а также стандартные размеры ферритовых сердечников приводятся в справочной литературе [49, 50, 61].

13. Введение воздушного зазора в магиитопровод ИТ. Для понижения остаточной индукции Вг (в целях увеличения разности Bg - Bj. и проницаемости (Хд) в магиитопровод сердечника вводят небольшой воздушный зазор толщиной 63 = (0,0001 ~ 0,001)/ (рис. 8). В этом случае напряженность Я, нужная для получения индукции В, возрастает на величину и равна сумме

H = H + Hs=H + B, (5.14)

где Н - напряженность поля сердечника без зазора, соответствующая индукции В [42, 43, 51].

Пусть петля гистерезиса В - F (Н) сердечника без зазора известна (рис. 8). С помощью диаграммы сдвига Релея [43] можно построить петлю гистерезиса В = F(H) того же сердечника с зазором, показанную на рис. 8 пунктиром. Для этого в плоскости (В, Н) строится прямая ОС согласно уравнению В = Ш/б, и в соответствии с равенством (14) абсциссы всех точек петли В = F (Н) сдвигаются вправо на величину Hs, равную абсциссам прямой ОС. Так, например, точки N и М исходной петли перемещаются в точки N и М, определяемые равенствами отрезков:

W=-RN-\-RL; RM=RM+RL. (5.14а)



0 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


0.0148