
- •Тема 14
- •15.1. Общие положения
- •Тема 15
- •15.1. Загальні положення
- •15.2. Нелинейная индуктивность
- •15.2. Нелінійна індуктивність
- •15.4. Потери активной мощности на гистерезис
- •15.4. Втрати активної потужності на гістерезис
- •15.5. Потери активной мощности на вихревые токи
- •15.5. Втрати активної потужності на вихрові струми
- •15.6. Реальная катушка с ферромагнитным сердечником в цепи переменного тока
- •15.6. Реальна котушка з феромагнітним осердям у колі змінного струму
- •15.7. Трансформатор с ферромагнитным сердечником
- •15.7. Трансформатор з феромагнітним осердям
- •15.8. Приведенный трансформатор
- •15.8. Приведений трансформатор
- •Алгоритм изучения темы «Нелинейные цепи переменного тока»
- •15.1. Общие положения
- •Алгоритм вивчення теми «нелінійні кола зМінного струму»
- •15.1. Загальні положення
- •15.2. Нелинейная индуктивность
- •15.2. Нелінійна індуктивність
- •15.4. Потери активной мощности на гистерезис
- •15.4. Втрати активної потужності на гістерезис
- •15.5. Потери активной мощности на вихревые токи
- •15.6. Реальная катушка с ферромагнитным сердечником в цепи переменного тока
- •15.7. Трансформатор с ферромагнитным сердечником
- •15.5. Втрати активної потужності на вихрові струми
- •15.6. Реальна котушка з феромагнітним осердям у колі змінного струму
- •15.7. Трансформатор з феромагнітним осердям
- •15.8. Приведенный трансформатор
- •15.8. Приведений трансформатор
15.2. Нелинейная индуктивность
Составить конструктивную схему катушки со сталью (пренебрегая магнитным потоком рассеяния) при питании от источника постоянного тока.
Запишите и расшифруйте выражение магнитного потока через намагничивающую силу и магнитное сопротивление.
Запишите и расшифруйте выражение магнитного сопротивления через конструктивные параметры магнитопровода.
Математически запишите и расшифруйте закон электромагнетизма для данной катушки.
Получите зависимость индуктивности от конструктивных параметров катушки со сталью.
Докажите, что индуктивность катушки со сталью является нелинейной в функции намагничивающего тока.
Приведите зависимость магнитного потока от намагничивающего тока и дайте понятие статической индуктивности.
Приведите зависимость магнитного потока от намагничивающего тока и дайте понятие динамической индуктивности.
Приведите зависимость магнитного потока от намагничивающего тока и покажите кривые статической и динамической индуктивности в функции тока.
Катушка со сталью имеет 1000 витков. Длина средней магнитной силовой линии магнитопровода катушки равна 0,4 м. Сечение магнитопровода равно 0,0004 м2. Кривая намагничивания материала магнитопровода катушки приведена в таблице 1.
Таблица 1
В |
Тл |
0,10 |
0,20 |
0,30 |
0,40 |
0,48 |
0,56 |
0,64 |
0,70 |
0,72 |
0,73 |
0,74 |
Н |
А/м |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
550 |
Определить намагничивающий ток катушки при напряжённости магнитного поля 400 А/м.
Определить магнитный поток в магнитопроводе катушки при напряжённости магнитного поля 400 А/м.
Определить статическую индуктивность катушки со сталью для рабочей точки с напряжённостью 400 А/м.
15.2. Нелінійна індуктивність
Скласти конструктивну схему котушки зі сталлю (зневажаючи магнітним потоком розсіювання) при живленні від джерела постійного струму.
Запишіть і розшифруйте вираз магнітного потоку через намагнічующого силу і магнітний опір.
Запишіть і розшифруйте вираз магнітного опору через конструктивні параметри магнітопровіда.
Математично запишіть і розшифруйте закон електромагнетизму для даної котушки.
Одержите залежність індуктивності від конструктивних параметрів котушки зі сталлю.
Доведіть, що індуктивність котушки зі сталлю є нелінійною у функції намагнічующого струму.
Приведіть залежність магнітного потоку від намагнічующого струму і дайте поняття статичної індуктивності.
Приведіть залежність магнітного потоку від намагнічующого струму і дайте поняття динамічної індуктивності.
Приведіть залежність магнітного потоку від намагнічующого струму і покажіть криві статичної та динамічної індуктивності у функції струму.
Котушка зі сталлю має 1000 витків. Довжина середньої магнітної силової лінії магнітопровіда котушки дорівнює 0,4 м. Перетин магнітопровіда дорівнює 0,0004 м2. Крива намагнічування матеріалу магнітопровіда котушки приведена в таблиці 1.
Таблиця 1
В |
Тл |
0,10 |
0,20 |
0,30 |
0,40 |
0,48 |
0,56 |
0,64 |
0,70 |
0,72 |
0,73 |
0,74 |
Н |
А/м |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
550 |
Визначити струм намагнічующої котушки при напруженості магнітного поля 400 А/м.
Визначити магнітний потік у магнітопроводі котушки при напруженості магнітного поля 400 А/м.
Визначити статичну індуктивність котушки зі сталлю для робочої точки з напруженістю 400 А/м.
15.3. Идеальная катушка с ферромагнитным сердечником в цепи переменного тока
Что такое идеальная катушка с ферромагнитным сердечником в цепи переменного синусоидального тока?
Составить конструктивную схему идеальной катушки со сталью (пренебрегая магнитным потоком рассеяния, потерями на гистерезис и вихревые токи, принимая активное сопротивление катушки равным нулю) при питании от источника переменного тока.
Математически запишите и расшифруйте закон электромагнетизма для данной катушки.
Запишите выражение мгновенного напряжения источника при начальной фазе равной 90о
Получите выражение мгновенного магнитного потока.
Постройте графически параллельно кривую намагничивания и кривые напряжения и магнитного потока. Получите из приведенных кривых графически кривую тока.
Запишите выражение мгновенного несинусоидального тока, заменив его эквивалентным синусоидальным.
Запишите выражение мгновенной э.д.с. самоиндукции в идеальной катушке.
Постройте векторную диаграмму идеальной катушки.
Составьте расчётную схему идеальной катушки.
Запишите уравнение идеальной катушки в комплексной форме и расшифруйте его.
Запишите выражение потокосцепления идеальной катушки и расшифруйте его.
Какой вид будет иметь кривая тока с учетом потерь на гистерезис и вихревые токи?
Запишите выражения мгновенных напряжения, тока, магнитного потока и э.д.с. самоиндукции с учётом потерь на гистерезис и вихревые токи.
Постройте векторную диаграмму катушки с учётом потерь на гистерезис и вихревые токи, составьте её расчетную схему.
Из каких составляющих состоит намагничивающий ток, что они показывают?