Расчет цепи с индуктивным нелинейным элементом (ИНЭ)
(
задания
и методические указания)
Электрическая цепь (рис.1) питается от
источника синусоидального напряжения
.
Индуктивный нелинейный элемент (ИНЭ)
изготовлен в виде последовательно
соединенных катушек на общем ферримагнитном
сердечнике (рис.2). Магнитные потоки
рассеяния и и потери энергии в сердечнике
не учитываются. Основные кривые
намагничивания (ОКН) ферромагнитного
материала заданы в табл. 1.1 и 1.2
Таблица 1
-
B,Тл
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
H,А/м
0
18
36
55
80
130
250
550
1200
1400
2600
Таблица 2
-
B,Тл
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
H,А/м
0
20
40
60
84
120
190
350
700
1400
2760
Таблица 3
-
B,Тл
0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.3
1.8
2.1
2.4
2.7
H,А/м
0
29
58
87
120
160
220
340
580
1060
1970
Рис.2
Параметры схемы и магнитопровода приведены в табл.2 и 3.
Выбор варианта
Индивидуальный вариант соответствует номеру, под которым студент записан в журнале у преподавателя.
По первой цифре варианта определяется параметры схемы и ОКН из табл.2.
По второй цифре варианта определяются параметры катушки из табл.3
Таблица 2
-
Группа №22-01
Группа №22-02
Первая
цифра инд. вар.
0
1
2
Первая
цифра
инд. вар.
0
1
2
UL,В
100
110
120
UL,В
130
140
150
ψu,град
-30
-45
-60
ψu,град
-90
90
45
ОКН
Табл.1
Табл.2
Табл.3
ОКН
Табл.1
Табл.3
Табл.3
Таблица 3
-
№
Индив.
Вар.
w2
w3
S1
S2
S3
l1
l2
l3
δ1
δ2
δ3
-
-
-
см2
см2
см2
см
см
см
мм
мм
мм
1
1000
500
0
2
1.5
1
10
10
10
0.1
0
0
2
1000
0
600
1
2
1.5
20
10
15
0.2
0
0
3
0
400
1000
1.5
1
1
25
15
20
0.3
0
0
4
500
900
0
2
2
2
20
15
25
0
0
0.1
5
1000
0
400
1
2
1
15
10
20
0
0.1
0
6
0
500
1000
1.5
1.5
2
20
8
25
0
0.2
0
7
900
400
0
2
1
1
15
10
25
0
0.3
0
8
0
300
600
1.5
1
2
15
10
30
0
0
0.1
9
800
0
400
1
2
1
20
8
16
0
0
0.2
0
200
0
400
2
1.5
1.5
25
10
18
0
0
0.3
Задание
1.Получить вебер-амперную характеристику ИНЭ.
1.1.Для двух мгновенных значений тока ИНЭ i1=Im и i2=Im/4 рассчитать магнитную цепь.
Значение тока Im выбрать таким, чтобы магнитопровод при этом токе находился насыщенном состоянии:
,
где H выбирается
по ОКН в области насыщения за коленом
кривой намагничивания
(рис.3).
Участок аб, на котором рост магнитной индукции замедляется называемый коленом кривой намагничивания
Рис.3
2.По двум рассчитанным точкам вебер-амперной характеристики определить аппроксимирующую функцию:
.
Построить график зависимости
.
3.По
гармонической зависимости напряжения
на ИНЭ для его четырех действующих
значений U и
по зависимости
рассчитать
действующие значения гармоник тока и
его действующее значение. Результаты
расчета занести в таблицу. Построить
ВАХ ИНЭ U(I).
4.Определить выражение мгновенного тока для заданного значения напряжения.
5.Построить на одном рисунке графики u(t), ψ(t) и i(t).