Радиоэлектроника скачать реферат

[ книги ] [ рефераты ] [ тесты ] [ ридеры ] [ регистрация ] [ вход ]
[ новинки книг ] [ категории книг ] [ правила ]

Влияние гистерезиса и вихревых токов на ток катушки с ферромагнитным сердечником скачать реферат

Магнитный гистерезис вносит дополнительные изменения в форму кривой намагничивающего тока. Эти изменения обусловлены тем, что при увеличении магнитного потока ход кривой тока определяется восходящей, а при уменьшении потока – нисходящей ветвью петли гистерезиса.

Ток в катушке с учетом магнитного гистерезиса

На рис 1. изображен график Ф(i) зависимости магнитного потока от намагничивающего тока катушки с ферромагнитноым сердечником (петля магнитного гистерезиса). Петля гистерезиса, полученная при медленном циклическом изменении намагничивающего тока, называется статической.
На том же рисунке дана кривая тока i(wt), показывающая, что при увеличении магнитного потока кривая тока идет выше, а при уменьшении потока – ниже кривой, построенной при тех же условиях по основной кривой намагничивания. Кроме того начальные фазы потока и тока не совпадают (угол сдвига ), в связи с чем первая гармоника тока (или эквивалентный ток) отстает от приложенного напряжения на угол  < 900.

Энергия магнитного поля катушки

Наличие сдвига по фазе между током и напряжением, меньшего 900, указывает на то, что активная мощность в цепи не равна нулю даже в том случае, если активное сопротивление обмотки катушки R=0.

Следовательно, ток катушки из-за потерь на гистерезис имеет активную составляющую, а средняя мощность за период не равна нулю.

В данном случае активная мощность характеризует расход энергии на перемагничивание ферромагнитного сердечника.

Изменение энергии магнитного поля dWm выражается площадью элементарного прямоугольника со сторонами i и d.
При размагничивании от Вмах до + В, (участок 3-5) напряженность поля по-прежнему положительна, а приращения потокосцепления отрицательны. Площадь, ограниченную кон­туром 3-4-5-3, нужно считать отрицательной. Энергия, пропор­циональная этой площади, возвращается источнику. На участке 5-6-7 петли гистерезиса напряженность поля и приращения потокосцепления отрицательны. Площадь, ограниченная кон­туром 5-6-7-8-1-0-5, положительна. Это означает, что энергия опять потребляется от источника. Размагничивание на участке 7-1 сопровождается возвращением энергии источнику в коли­честве, пропорциональном площади 7-8-1-7.

Таким образом, энергия, израсходованная в единице объема ферромагнитного сердечника за один цикл перемагничивания, определяется площадью, ограниченной петлей магнитного ги­стерезиса.

Потери энергии в ферромагнитном сердечнике катушки

При достаточно быстром изменении намагничивающего тока в ферромагнитном сердечнике возникают вихревые токи.

Вихревые токи создают намагничивающую силу, направ­ленную навстречу намагничивающей силе обмотки с током i, поэтому изменения магнитной индукции и магнитного потока в сердечнике как бы задерживаются: те же величины магнитной индукции и потока получатся при большем намаг­ничивающем токе в обмотке. Это значит, что при переменном токе в обмотке петля магнитного гистерезиса шире статической петли в связи с действием вихревых токов. Петля магнитного гистерезиса, соответствующая переменному намагничивающему току, называется динамической.

На рис.3,б показаны динамические кривые намагничива­ния сплава железо-никель при различных частотах тока. Вихревые токи увеличиваются с ростом частоты перемагничивания, удельной проводимости и магнитной проницаемости материала сердечника, при этом динамическая петля расширяется.

Возникновение вихревых токов вызывает дополнительный расход энергии в сердечнике. Энергия, израсходованная на перемагничивание сердечника и поддержание в нем вихревых токов, преобразуется в теплоту. Эту энергию называют магнитными потерями или потерями в стали—по названию наиболее применяемого ферромагнитного материала. Мощность магнитных потерь Рм пропорциональна площади динамической петли магнитного гистерезиса. Ее обычно опре­деляют по формуле

Pм=PудG,

где G-масса ферромагнитного сердечника, кг; Руд – удельная мощность потерь в стали, Вт/кг.

Зависимости .Руд от магнитной индукции В при данной частоте для различных ферромагнитных материалов приводятся справочных таблицах.

Векторная диаграмма катушки с учетом потерь энергии в сердечнике
Зная магнитные потери, найдем активную составляющую квивалентного тока катушки

Iа=Pм/U

Упрощенная векторная диаграмма катушки с ферромагнитным сердечником (без учета активного сопротивления обмотки магнитного рассеяния) дана на рис. 4. При построении ^аграммы в произвольном направлении 1ложен вектор напряжения U. Под прямым углом к нему откладывается вектор магнитного потока Фm, который отстает по фазе от напряжения на 90°. От потока на 90° отстает ЭДС, величина которой Е равна величине U.

Активная составляющая тока совпа­дет по фазе с напряжением, а полный ток катушки отстает от напряжения на угол :

cos=Pм/UI

Реактивная составляющая тока катушки I совпадающая по фазе с магнитным потоком, называется намагничивающим током

Угол  между векторами полного тока катушки и магнитнoro потока называется углом потерь:

tg = Ia/I

Добавлен: 06.01.2012, 15:12 [ Скачать с сервера (1.04 Mb) ]
Категория: Радиоэлектроника
Просмотров: 830 | Загрузок: 131
Рейтинг: 5.0/1

форма входа

Логин:
Пароль:

объявления

Самые дорогие автомобили от просто дорогих отличают отнюдь не техническое превосходство или эстетика. Исключительность автомобилю придают особенные люди, его придумавшие и создавшие. Создание машины, достойной звания самой, всегда начинается со встречи двух персон, одержимых машинами, – создателя и будущего владельца. Они будут верить, что делают ч...
Генрих III – последний король династии Валуа, нежно любимый сын Екатерины Медичи, непревзойденный красавец французского двора – был личностью большого масштаба, во многом опередившей свое время. Он попытался покончить с религиозными распрями между протестантами и католиками – и пал от руки религиозного фанатика. Екатерина Медичи, Карл IX, Генрих На...
Два вора, Хрущ и Доктор, ограбили бизнесмена Бирюкова. Доктору удалось скрыться, а вот его подельника поймали и посадили. Прошли годы. Доктор остепенился: женился, купил домик у моря и занялся бизнесом. И о Хруще не забыл – хранил долю кореша, ждал его после отсидки. Но однажды жизнь Доктора стремительно понеслась под откос. Сначала начались пробле...
«Метро 2033» – один из главных бестселлеров последних лет. 300 000 купленных книг. Переводы на десятки иностранных языков. Титул лучшего дебюта Европы. «Метро 2034» – долгожданное продолжение этого романа. Всего за полгода число читателей «Метро 2034» в Интернете достигло полумиллиона человек. Западные издательства купили права на «Метро 2034» даже...

объявления

Версальский договор

[История] - скачать

Сложные эфиры и неорганические кислоты

[Химия] - скачать

Детектирование амплитудно-модулированных сигналов

[Радиоэлектроника] - скачать

Взаимосвязь физики и химии в процессе преподавания физики в полной средней школе

[Физика] - скачать

Топографические и тактические условные знаки

[Геодезия, геология] - скачать