• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Основні відомості

ТРАНСФОРМАТОРИ І ДРОСЕЛІ

Запитання тестового контролю

1. Відмітьте помилкове твердження: "Ознаками релейних стабілізаторів напруги є:"

принципова наявність пульсацій вихідної напруги; частотна і широтна модуляція імпульсів керування; можливість синхронізації декількох стабілізаторів за сигналами керування; робота силового елемента у ключовому режимі; зміни періоду слідування імпульсів керування; зміни тривалості керуючих імпульсів;

2. Згладжування пульсацій в інвертуючому та підвищувальному імпульсних стабілізаторах здійснюється:

дроселем; конденсатором; дроселем та конденсатором; за допомогою ланцюга дросель-конденсатор-діод.

3. У ОПНЗ накопичення енергії при відкритому ключовому елементі здійснює:

дросель; конденсатор; трансформатор; джерело живлення; дросель та конденсатор.

Трансформатори і дроселі являють собою котушки з феромагнітними осердями (магнітопроводами), призначеними для локалізації (концентрації) магнітного потоку. Їх застосовують у різноманітних електротехнічних і радіотехнічних пристроях, пристроях автоматики для перетворень змінних і пульсуючих струмів.

Серед деталей ці елементи виділяються габаритами і масою, тому для покращання відповідних показників основних пристроїв потрібно приймати заходи щодо зниження масогабаритних показників трансформаторів та дроселів.

Розрахунки трансформаторів і дроселів базуються на законі електромагнітної індукції, який визначає електрорушійну силу в обмотці і на законі повного струму [3, 4]. Розглянемо їх.

При підімкнені котушки трансформатора або дроселя до джерела змінної напруги у ній виникає струм, який створює в осерді змінний магнітний потік. Цей потік викликає в обмотці електрорушійну силу (ЕРС) самоіндукції, направлену згідно з законом Ленца назустріч струму, який її викликав, і протидіючу його зміні. ЕРС врівноважує прикладену напругу.

Величина наведеної ЕРС рівна похідній від потокозчеплення за часом:

. (6.1)

Під потокозчепленням у електротехніці розуміють сумарний магнітний потік, що пронизує послідовно з'єднані витки котушки.

Якщо прийняти магнітне поле у котушці однорідним, то магнітні потоки, що пронизують окремі витки, будуть рівними і

, (6.2)

де – число витків обмотки,

Ф – магнітний потік в осерді.

Підставимо (6.2) в (6.1).

. (6.3)

Одиниця виміру потокозчеплення і потоку – Вебер (Вебер = Тесла/м²).

Другий закон визначає зв'язок між напруженістю або силою магнітного поля Н(t) в осерді і повним струмом, який у загальному випадку є функцією часу:

, (6.4)

де – замкнутий контур інтегрування;

– елемент довжини цього контуру;

– повний струм, що протікає крізь площу, обмежену контуром інтегрування.

Напруженість поля H(t) є векторною величиною, яка не залежить від магнітних властивостей середовища і характеризує магнітне поле, що створюється у даній точці електричним струмом. Одиниця виміру напруженості А/м. Напруженість з точністю до коефіцієнта співпадає з індукцією B(t) магнітного поля:

, (6.5)

де – абсолютна магнітна проникність середовища,

– відносна магнітна проникність матеріалу осердя,

Гн/м – магнітна постійна.

Індукція магнітного поля є вектор, який характеризує дію поля на інші струми. Як видно з (6.5), індукція залежить не тільки від інтенсивності поля, але і від магнітних властивостей середовища. Це враховується коефіцієнтом . Одиниця виміру індукції – Тесла ().

Магнітний потік Ф(t) – це потік вектора магнітної індукції через певну поверхню. При рівномірному розподілі магнітних силових ліній в осерді трансформатора чи дроселя і площині осердя S і перпендикулярності ліній до площини S магнітний потік пов'язаний з магнітною індукцією залежністю:

. (6.6)

Величина магнітного потоку в осерді, в тому числі і в немагнітному зазорі, якщо він є, залишається незмінною. Зазор являє собою проміжок з немаг­ніт­но­го матеріалу, який в перпендикулярному напрямі перетинає осердя.

Завдяки незмінності магнітного потоку в осерді, незмінною залишається при його постійному перетині і магнітна індукція. Напруженість поля на відміну від магнітного потоку та індукції змінюється, як слідує з (6.5), зворотно пропорційно магнітній проникності: .

Магнітний потік, що пронизує виток, та електричний струм І витка пов'язані через коефіцієнт L самоіндукції (індуктивність витка) [3]:

. (6.7)

З (6.7) можна визначити індуктивність витка . Якщо котушка містить однакових витків, які пронизує потік Ф, то її індуктивність дорівнюватиме:

. (6.8)

З виразу (6.8) видно, що коли необхідно отримати більшу індуктивність, провіднику надають форми витків.

Повернемося до виразу (6.4), який встановлює зв'язок між напруженістю поля та повним струмом. Якщо магнітний потік постійний і пронизує усі витків котушки з однаковими струмами, то права частина виразу (6.4) рівна:

. (6.9)

Виконаємо інтегрування лівої частини (6.4). Будемо вважати, що феромагнітне осердя, наприклад стальне, має кільцеподібну форму і перетинається зазором, заповненим немагнітним матеріалом, наприклад повітрям. Довжина середньої лінії осердя , довжина зазору . Контур інтегрування співпадає із середньою лінією магнітопроводу. Напруженість магнітного поля у зазорі , в осерді – . Вона в кожній точці контуру спрямована по дотичній до окружності.

У результаті інтегрування знаходимо:

. (6.10)

Визначимо з (6.10) амплітудне значення струму

. (6.11)

Щоб визначити індуктивність дроселя, підставимо (6.11) у (6.8).

. (6.12)

Підставимо у вираз (6.12) замість напруженості, різної для магнітопроводу і зазору, її значення, подане через ін­дук­цію (6.5), яка в обох середовищах приблизно однакова. Після скорочень маємо:

. (6.13)

З виразу (6.13) слідує:

1) для отримання значної індуктивності дроселя необхідно вибирати матеріал осердя з великою магнітною проникністю і малими розмірами (останнє забезпечує мінімальну довжину l магнітопровіду);

2) індуктивність можна змінювати зміною довжини немагнітного зазору;

3) якщо сума в знаменнику визначається другим складовим, то індуктивність слабо залежить від параметрів магнітопроводу.

При відсутності зазору індуктивність зростає::

. (6.14)

Читайте також:

1. II. Основні закономірності ходу і розгалуження судин великого і малого кіл кровообігу
2. IX. Відомості про військовий облік
3. IX. Відомості про військовий облік
4. V Практично всі психічні процеси роблять свій внесок в специфіку організації свідомості та самосвідомості.
5. Адвокатура в Україні: основні завдання і функції
6. Амортизація основних засобів, основні методи амортизації
7. Артеріальний пульс, основні параметри
8. Банківська система та її основні функції
9. Білковий обмін: загальні відомості
10. Біографічні відомості
11. Біржові товари і основні види товарних бірж. Принципи товарних бірж.
12. Боротьба з проявами національної самосвідомості

Переглядів: 544