www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Статические характеристики элементов 

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

новременного намагничивания для заданной схемы. Графо-аналитические способы такого преобразования существуют, однако эти приемы оказываются довольно трудоемкими и не всегда могут обеспечить желаемую точнос1ь. Поэтому чаще предпочитают пользоваться экспериментальными кривыми намагничивания, снятыми для условий, близких к заданным. Если условия сильно


Рис. 103. К расчету статической характеристики магнитного усилителя:

а - исходные кривые одиовремениого намагничивания; б - построение статической характеристики для случая активной нагрузки

отличаются от заданных, то желательно снять эти кривые, пусть при произвольном объеме сердечника и числе витков обмоток, но именно для выбранной схемы и формы сердечника. При этом лучше всего снять кривые для двух крайних случаев - при синусоидальной индукции и синусоидальной намагничивающей силе - и ориентироваться на промежуточный или ожидаемый случай. Необходимо напомнитьв связи с этим, что кривые сильно зависят от величин воздушных зазоров в стыках магнитопровода, а также от температуры и внешних механических сил (например, со стороны обмоток).

8. РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Для определения статической характеристики магнитного усилителя Ig = f (Igx) требуется совместное решение уравнений, относящихся как к его электрическим цепям (уравнения конструктивной схемы и нагрузки), так и к магнитной цепи (уравнение управляющего устройства), поскольку индуктивное сопротивление выходной обмотки зависит от состояния ферромагнетика.



Уравнения электрических цепей обычно составляются в аналитическом виде, а для характеристики магнитной цепи используются кривые одновременного намагничивания сердечника переменным и постоянным полями. В некоторых методах эти кривые аппроксимируются теми или иными выражениями и дальнейший расчет выполняется чисто аналитически. Более простыми и точными представляются графо-аналитические методы, в которых кривые одновременного намагничивания используются непосредственно. Заметим, что установившейся методики расчета магнитных усилителей еще не существует и что все способы расчета основаны на тех или иных существенных допущениях.

Ниже приводится один из графо-аналитических методов (метод эллипса), получивший большое распространение из-за своей простоты, наглядности и приемлемой точности. Метод будет рассмотрен на примере дроссельного усилителя (см. рис. 101, а).

Положим, что величина питающего напряжения Un~, все параметры дросселя (материал, размеры, число витков, сечение провода и прочее) и нагрузки заданы и расчет носит проверочный характер, имеется соответствующее семейство кривых одновременного намагничивания.

Существенным допущением рассматриваемого метода является предположение чисто синусоидального характера изменения напряжения на дросселях и соответственно магнитного потока. Если к тому же пренебречь потерей напряжения, которое вызывает активное сопротивление обмотки дросселя (это практически не вносит существенной ошибки), то нетрудно перейти на оси ординат (рис. 103, а) от масштаба магнитной индукции В к масштабу падения напряжения на последовательно включенных дросселях Ugp, пользуясь при ЭТОМ законом электромагнитной индукции:

= 2 gt; laquo; В.5, (175)

где kl - коэффициент, значение которого определяется не только принятой в расчете системой единиц, но и тем, какие значения величин (амплитудные, действующие или средние) применены в используемом семействе кривых одновременного намагничивания; / - частота питающей сети (источник напряжения t/ J; еых - ЧИСЛО витков обмотки перембнного тока одного дросселя;

5 - сечение магнитопровода дросселя. На оси абсцисс можно перейти от значений напряженности переменного магнитного поля Я к действующим значениям вы-

Если на кривых даны амплитудные значения индукции, то, как известно, для одного дросселя (Ур = 4,44/Шд, B, S, если напряжение выражено в в, магнитная индукция в тл, а сечение в м; здесь Ug - напряжение, приложенное к одному дросселю.



ходного (нагрузочного) переменного тока / ,j для этого используется закон полного тока, написанный для одного из дросселей:

- = (176)

где 2 - коэффициент, зависящий от тех же факторов, что и коэффициент ki,

I - средняя длина силовой линии переменной составляющей магнитного потока.

Аналогичным образом можно перейти и от напряженностей постоянного магнитного поля подмагничивания, указанных для каждой из кривых семейства, к входным (управляющим) токам Ig-

Заметим, что для некоторых схем (например, рис. 101, б) расчетные средние длины магнитных силовых линий переменного и постоянного потоков не совпадают.

После указанных переходов получаем кривые, приведенные на рис. 103, б, которые фактически являются семейством вольт-амперных характеристик дросселя на переменном токе, полученных для разных значений подмагничивающего тока. Эти кривые можно рассматривать как графическое изображение нелинейного уравнения, характеризующего управляющее устройство:

/вы. = Ф Цех, 0,р), (177)

дающего зависимость между интересующими нас переменными 1 и 1вх через явления в магнитной цепи. Вторая независимая переменная Udp должна быть исключена, для этого требуется рассмотреть процессы в электрической цепи (в цепи нагрузки).

Предположим для простоты, что нагрузка является чисто активной, т. е. Z = Rn- Активное сопротивление выходных обмоток обозначим через Гд. Если полагать напряжения и токи синусоидальными, то для цепи переменного тока будет справедливо выражение

Ulp + /L.V (Rh + ГврТ = Ul, (178)

где f/ - напряжение источника питания.

Назовем током короткого замыкания / д условное значение выходного тока, которое возникло бы при индуктивном сопротивлении дросселей, равном нулю:

Используя значение / laquo;д, получим следующее соотношение для переменных Ig и Ugpi



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