Трансформатор с ферромагнитным сердечником

Катушка с ферромагнитным сердечником

Нелинейная катушка индуктивности изображена на рис. 3. Здесь R-активное сопротивление обмотки с числом витков w; Ф-основной поток, замыкающийся по сердечнику; -поток рассеяния, которому соответствует индуктивность рассеяния и индуктивное сопротивление рассеяния.

Различают параллельную и последовательную схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечником. Эти схемы, а также соответствующие им соотношения и векторные диаграммы приведены в табл. 1.

Таблица 1. Схемы замещения, уравнения и векторные диаграммы для катушки c ферромагнитным сердечником

Схема замещения	Уравнения и соотношения для параметров	Векторная диаграмма
Параллельная Последовательная	где     где

Примечание. 1. Если сердечник содержит воздушный зазор величиной, в схему замещения параллельно ветви, содержащей нелинейную катушку с проводимостью, включается дополнительная линейная катушка индуктивности с сопротивлением

2. При пренебрежении активным сопротивлением обмотки и потоком рассеяния связь между эквивалентным электрическим сопротивлением катушки и комплексным магнитным сопротивлением сердечника определяется соотношением

или

.

Трансформатор с ферромагнитным сердечником изображен на рис. 4. Здесь и - активные сопротивления первичной и вторичной обмоток с числами витков и соответственно. - основной поток, замыкающийся по сердечнику. и - потоки рассеяния первичной и вторичной обмоток, которым соответствуют индуктивности рассеяния и и индуктивные сопротивления рассеяния и.

Основные соотношения, схема замещения и векторная диаграмма для трансформатора с ферромагнитным сердечником приведены в табл. 2.

Таблица 2. Трансформатор с ферромагнитным сердечником

Вид информации	Уравнения, соотношения, векторная диаграмма	Примечание
Уравнения для первичной и вторичной цепей Коэффициент трансформации Параметры вторичной цепи, приведенные к первичной: напряжение на нагрузке ток ЭДС сопротивление вторичной обмотки сопротивление нагрузки Уравнения приведенного трансформатора	где                 где	У правильно сконструирован-ных трансформато-ров при нагрузке, близкой к номинальной,
Схема замещения		Выражения для и те же, что и для катушки с ферромагнитным сердечником (см. табл. 1)
Векторная диаграмма		Диаграмма строится, начиная со вторичного контура, для произвольного расположения.   - угол нагрузки

Литература

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.

2. Теоретические основы электротехники. Учеб. для вузов. В трех т. Под общ. ред. К.М.Поливанова. Т.2. Жуховицкий Б.Я., Негневицкий И.Б. Линейные электрические цепи (продолжение). Нелинейные цепи. –М.:Энергия- 1972. –200с.

3. Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.

Контрольные вопросы и задачи

1. Из каких составляющих складываются общие потери в стали сердечника?

2. Как на практике подсчитываются потери в стали и намагничивающая мощность?

3. Объясните понятия комплексной магнитной проницаемости и комплексного магнитного сопротивления.

4. Нарисуйте последовательную и параллельную схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечником и соответствующие им векторные диаграммы.

5. Как определяются параметры и сердечника?

6. Как в схеме замещения нелинейной катушки учитывается воздушный зазор в сердечнике?

7. Нарисуйте схему замещения и векторную диаграмму для трансформатора с ферромагнитным сердечником.

8. Катушка со стальным сердечником, имеющим, сечение, длину и воздушный зазор, включена на переменное напряжение; число витков обмотки. Пренебрегая рассеянием и потерями в стали сердечника и считая активное сопротивление обмотки равным 100 Ом, определить потребляемый ток и активную мощность.

Ответ:.

9. При напряжении с действующим значением и частотой на зажимах дросселя ток в его обмотке, а потребляемая мощность. Число витков обмотки дросселя, а ее активное сопротивление. Измерения показали, что максимальное значение рабочего потока в сердечнике. Определить параметры элементов параллельной схемы замещения дросселя.

Ответ:.

Теория / ТОЭ / Лекция N 38. Переходные процессы в нелинейных цепях

Дата добавления: 2014-01-05