7.2 Сглаживающий дроссель

7.2.1.Применение и конструкция дросселя насыщения.

Сглаживающие дроссели используются в выпрямителях для уменьшения пульсации в цепях выпрямленного напряжения. Дроссель этого типа, как и дроссель переменного тока, состоит из замкнутого магнитопровода и одной обмотки, включающейся последовательно с нагрузкой и обтекаемой выпрямленным током (рис.12.1).

7.2.2 Электромагнитная и расчётная мощность сглаживающего дросселя.

Во избежание магнитного насыщения под действием постоянной составляющей тока сердечник сглаживающего дросселя выполняется с немагнитным зазором, величина которого выбирается такой, чтобы получить максимальную индуктивность дросселя.

Аппроксимируя кривую намагничивания дросселя ломаной линией

(рисунок 7.12), можно убедиться, что при оптимальном зазоре Δ_опт, когда индуктивность дросселя максимальная, наилучшим образом используются магнитные свойства сердечника, т. е. сумма постоянной составляющей и амплитуда переменной составляющей магнит ной индукции В_о+ B_~

Рисунок 7.12 Определение оптимального немагнитного зазора равна индукции насыщения B_s . При выборе зазора менее чем Δ_опт происходит уменьшение индуктивности дросселя вследствие насыщения материала сердечника. При выборе зазора более чем Δ_опт также происходит уменьшение индуктивности дросселя вследствие снижения эквивалентной магнитной проницаемости — уменьшение наклона к оси абсцисс прямой В=f(H).

Частота и вид магнитного материала

По причине пренебрежимо малых потерь в сердечнике ни масса, ни добротность не зависят от удельных потерь магнитного материала. Поэтому с увеличением частоты масса уменьшается почти по обратно пропорциональному закону, т. е. существенно резче, чем в трансформаторах.

Если принять то согласно, что масса не зависит от частоты, а добротность прямо пропорциональна частоте. Это подтверждает тот факт, что для данного образца дросселя повышение частоты до определённых пределов не будет существенно изменять общие потери в дросселе и, следовательно, перегрев его обмотки, т. е. не потребуется увеличение размеров и массы дросселя.

Поскольку согласно критерием выбора магнитного материала является только величина индукции B_S в точке перегиба кривой намагничивания наилучшим материалом для сглаживающих дросселей следует считать электротехническую сталь, например сталь Э360, для которой В_s ≈ 1,6 Tл.

Коэффициент заполнения k_OK и k_c

Изменение коэффициентов k_OK и k_c влияет на массу качественно так же, как в трансформаторах. Однако увеличение коэффициента k₀ более существенно, чем в трансформаторах, снижает массу дросселя.

Поэтому в дросселях с v < 0,25 следует применять материал толщиной 0,15—0,2 мм.

Тип и геометрия сердечника

Исследуя зависимость коэффициента геометрии сердечника k_гз (14.18) от соотношении размеров x, у и z, можно установить, что тип сердечника (стержневой или броне вой), а также изменение в достаточно широких пределах х, у и z (в 2-3 раза) незначительно влияют на массу дросселя. Поэтому при проектировании дросселя может использоваться любой сердечник из нормального ряда. С целью упрощения конструкции предпочтительнее исполь зование броневого сердечника. Применение стержневого сердечника может быть оправдано для случая, когда, требуется уменьшить рассеяние магнитного потока.

/Рассчитать дроссель на практике/