Лекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы icon

Лекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы


Скачать 63.61 Kb.
НазваниеЛекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы
Дата публикации05.05.2013
Размер63.61 Kb.
ТипЛекция

ЛЕКЦИЯ 6


НЕЛИНЕЙНЫЕ РЕАКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ


Нелинейные индуктивные элементы


Нелинейные индуктивные элементы представляют собой катушки, намотанные на сердечник из ферромагнитного материала.

Ферромагнитные материалы характеризуются зависимостью магнитной индукции В от напряженности магнитного поля Н, называемой В(H) кривой намагничивания и ее нелинейность приводит к нелинейности Вебер-амперной зависимости (ВАХ) потокосцепления и тока.

Значение индукции магнитного поля в сердечнике при заданном значении напряженности поля зависит от истории процесса намагничивания. Это явление называется явлением магнитного гистерезиса.





^ Петля гистерезиса − замкнутая кривая В(Н), полученная при циклическом перемагничивании ферримагнитного сердечника (от –Н до +Н). Br – остаточная индукция, HC – коэрцитивная сила.

Предельная петля гистерезиса − симметричная петля гистерезиса при максимально возможном насыщении.

^ Основная кривая намагничивания − геометрическое место вершин симметричных петель гистерезиса.

Начальная кривая намагничивания – кривая намагничивания предварительно размагниченного сердечника при плавном изменении поля Н.

Основная и начальная кривые совпадают.

^ Частный гистерезисный цикл − несимметричная петля гистерезиса, полученная при неравных значениях, абсолютных величин и

Кривая размагничивания − часть предельной петли при и

Ферромагнитные материалы с широкой петлёй гистерезиса (НС ≥4000 А∕м) называются магнитотвердыми, а с узкой (НС ≤4000 А∕м) − магнитомягкими.


Основные законы магнитных цепей постоянного тока


Основные величины и зависимости характеризующие магнитное поле


  1. Магнитная индукция В

;

2. Напряженность магнитного поля H



где

,

µ − магнитная постоянная;

3. Магнитный поток Ф



Если B=const во всех точках сечения S, то

.

4. Непрерывность линий магнитной индукции



  1. Закон полного тока

gif" name="object11" align=absmiddle width=113 height=24>

При постоянном значении Н на k–ом участке контура

,

где

w – число витков (проводников) с током I,

Hklk – магнитное напряжение на k–ом участке,

wI=F – магнитодвижущая сила (МДС).

Магнитная цепь − совокупность устройств, из ферримагнитных материалов, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий магнитодвижущей силы (МДС), магнитного потока, и магнитного напряжения. Магнитные цепи являются нелинейными.

Магнитный поток ^ Ф целиком замыкающийся по магнитной цепи − основной, замыкающийся частично по воздуху − поток рассеивания. Фs.( обычно Ф>>Фs, т.к. mфср>>mвоз).


Формальная аналогия между электрической и магнитной цепью


Формальную аналогию между электрической и магнитной цепями можно провести в предположении, что магнитное поле на каждом участке магнитопровода однородное, величина воздушного зазора невелика по сравнению с поперечными размерами сердечника, а поперечные размеры невелика по сравнению его длинной сердечника. Тогда потоками рассеяния можно пренебречь, а магнитная цепь может рассматриваться как цепь с сосредоточенными параметрами.





Закон Ома для электрической цепи:

,

− сопротивление проводника,

− удельная проводимость.

Закон Ома для магнитной цепи:




Магнитное сопротивление RM зависти от напряженности магнитного поля.



Электрическая цепь

Магнитная цепь

1. ток I (A)

Поток Ф (Вб)

2. электрическое напряжение U(В)

Магнитное напряжение

3. ЭДС Е(В)

МДС

4. Электрическое сопротивление (Ом)

Магнитное сопротивление

5. Закон Ома U=I∙R

Закон Ома

6. Первый закон Кирхгофа



Непрерывность магнитных силовых линий

7. Второй закон Кирхгофа



Закон полного тока





^ Расчет магнитных цепей постоянного тока


При расчете магнитной цепи решают 2 задачи: прямую и обратную.

В случае прямой задачи по заданным магнитным потокам участков магнитопровода Фк, его конфигурации и размерам Sk и lk, а также кривым намагничивания Bk (Hk) определяют МДС



Задача решается для каждого участка магнитопровода по схеме:



Т.е кривая намагничивания ^ В(Н) используется для построения зависимости Ф(UM) (ВАХ).

МДС в неразветвленной магнитной цепи находят по закону полного тока суммированием падений магнитного напряжения на всех участках:



В случае разветвленной цепи для определения МДС по заданному потоку в одном стержне нужно использовать уравнения магнитной цепи:



.





Для магнитной цепи известны поток Ф3 в воздушном зазоре, геометрические размеры, кривые намагничивания. Определим МДС:













В случае задачи обратной по заданным значениям F=Iw, размерам магнитопровода lk, Sk и кривым намагничивания определяют магнитные потоки в магнитопроводах.







Решения обратной задачи в неразветвленной магнитной цепи сводится к многократному решению прямой задачи расчета магнитных цепей постоянного тока. При этом задаются значением магнитного потока Ф`, после чего находят F. Если полученное значение F не совпадает с заданным F, то выбирают другие значения Ф’’, Ф’’’ и определяют F′, F″. По характеристике и заданному значению F находят поток Ф. Значение Ф` устанавливают по магнитному напряжению на участке с наибольшем магнитным сопротивлением (например на воздушном зазоре), пренебрегая магнитным сопротивлении других.

В случае разветвленной цепи: сначала изображают эквивалентную схему, задаются направлением магнитных потоков и составляют уравнения магнитной цепи, которые решают графически:

1. Кривые намагничивания ^ В(Н) каждого участка заменяют ВАХ Ф=ВS=Ф(Uм=Hl).

2. ВАХ Ф=Ф(Uм) стержней перестраивают в ВАХ ветвей Ф=Ф(Uмab) − зависимости магнитного потока от напряжения Uмab между двумя узлами схемы.

3. Затем их складывают графически магнитные потоки в соответствии с первым законом Кирхгофа ΣФ(Umab) (при одном и том же напряжении складывают потоки ВАХ).

4. Режим цепи определяется точкой пересечения кривой Σ^ Ф с осью напряжения, когда ΣФ=0. Через эту точку параллельно оси потоков проводят прямую, при пересечении которой с каждой ВАХ ветвей получают поток соответствующей ветви.


^ Расчет магнитной цепи на ЭВМ


Обычно кривая намагничивания материала задается таблично. После ее интерполяции (например, кубическими сплайнами), которая позволяет определять H=H(B);

уравнения магнитной цепи, содержащей два узла и три ветви, будут иметь уравнение, составленное для узла по первому закону Кирхгофа



и три уравнения – по второму



Здесь положительные направления потоков и МДС выбраны по направлению напряжения между узлами. Неизвестными являются индукция магнитного поля в стержнях сердечника и напряжение между узлами.

Далее для решения системы на ЭВМ можно использовать стандартное программное обеспечение.



Похожие:

Лекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы iconЛекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы
Нелинейные индуктивные элементы представляют собой катушки, намотанные на сердечник из ферромагнитного материала
Лекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы iconЛекция 3 нелинейные цепи нелинейные элементы цепи
Нелинейными электрическими цепями являются цепи, параметры которых зависят от тока и напряжения, т е содержат нелинейные элементы...
Лекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы iconДокументы
1. /Дж.Мари Нелинейные диференциальные уравнения в биологии.pdf
Лекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы iconДокументы
1. /Дж.Мари Нелинейные диференциальные уравнения в биологии.pdf
Лекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы icon14. Виды кладок. Элементы кладки и правила разрезки. Системы перевязки швов. Армирование кладки. Элементы кладки
Рис. 3 Элементы кирпичной кладки: 1-наружное направление, 2 – внутреннее направление; 3-забутка;4 – второй ряд; 5 – первый ряд; 6...
Лекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы iconЛекция 7 нелинейные цепи при периодических процессах особенности периодических процессов в цепях с нелинейными элементами Метод эквивалентных синусоид
При наличии н э в электрической цепи при периодических процессах возникает ряд явлений, которые не встречаются в линейных цепях....
Лекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы iconЗадание
«ввод», записывает их в массив, выводит на экран сначала в прямом порядке все без исключения элементы массива, затем, в обратном...
Лекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы iconИскусство
Структура культуры термин употребляется для объяснения строения культуры, включающей субстанциональные элементы, которые опредмечиваются...
Лекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы iconМусор – нежелание жить осознанно и отвечать за то, что ты делаешь в этом мире
Использованные элементы питания содержат ртуть, кадмий, свинец, олово, никель, цинк, магний и другие химические элементы и соединения....
Лекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы iconСистемы, содержащие элементы искусственного интеллекта
Для создания такой системы необходимо изучить процесс мышления человека, решающего определенные задачи или принимающего решения в...
Лекция 6 нелинейные реактивные элементы нелинейные индуктивные элементы iconЛекция по дисциплине: «Социология» Тема 1
Социология изучает общество, рассматриваемое как общность индивидов и взаимосвязей между ними. Предметом её изучения являются структуры...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы