Раздел: Документация
0 ... 3 4 5 6 7 8 9 ... 17 —f(H, k3) несколько упрощается расчет дросселя, и поэтому нами приводится не одна кривая Bm=f(H), а семейство кривых Bm=f(H, k3), полученных при разных значениях коэффициента зазора.  Вт,\ 1,0 1.6 и ол 0.» О ШО н,а/м
800 1боп 2Ш Z200 Рис. 2.4. Семейства кривых намагничивания Bm=f(H, k3) стержневого дросселя с ленточным магнитоироводом из стали ЭЗЗО: а — зависимость при частоте 50 гц и толщине ленты 0.35 мм; б — то же при частоте 400 гц и толщине леиты 0,15 мм. Отметим, что потери в сердечнике при фиксированном значении величины Вт практически не зависят от длины зазора. Некоторая зависимость РСу от длины зазора происходит из-за отклонения формы кривой маг-36 нитной индукции от синусоидальной вследствие влияния активного сопротивления и индуктивности рассеяния обмотки дросселя. Существенное влияние на магнитные свойства оказывает также частота тока. Зависимости ВтЦН, k3),  08001600 ZW0 3200 Н,а/м а)  0800WOO2400 3200 Н,а/м Рис. 2.5. Семейства кривых намагничивания Bm—f(H, k3) тороидального дросселя с ленточным магнитопроводом из стали ЭЗЗО: а — зависимость при частоте 50 гц и толщине леиты 0,35 мм; б — то же при частоте 400 гц и толщине леиты 0,15 мм. полученные при различных значениях частоты, уже приведены на рис. 2.3 и 2.5. Как видим, с увеличением частоты кривая намагничивания располагается ниже, чем кривая намагничивания, снятая при более низких ча- стотах. Магнитные свойства ухудшаются из-за роста потерь и увеличения «вытеснения» магнитного потока на наружную поверхность листов с увеличением частоты; ухудшение при этом меньше у ферромагнетиков с высоким удельным электрическим сопротивлением. Неравномерность распределения магнитного потока по поперечному сечению сердечника зависит от конфигурации сердечника и от толщины листа. Укажем, что уменьшение толщины листа не всегда приводит к уменьшению полных магнитных потерь, так как оно может сопровождаться ухудшением статических магнитных свойств сердечника. Магнитные свойства ухудшаются и с увеличением температуры [2, 61]. Тип дросселя существенно влияет на магнитные свойства магнитопровода, и, строго говоря, для каждого типа магнитопровода должны быть получены свои магнитные характеристики. При наличии немагнитного зазора в магнитопроводе магнитные характеристики броневого дросселя отличаются от магнитных характеристик стержневого дросселя. Интересно отметить, что магнитные характеристики Bm=f(H), снятые при k3=0, для броневого и стержневого магнитопроводов практически одинаковы: Вт=2,12 тл, Инач=0,0029 гн/м, рМакс = = 0,0063 гн/м. Различие этих кривых при к3ф0 объясняется, следовательно, только влиянием зазора. В дальнейшем в § 3.2 будет показано, что это различие объясняется разной величиной коэффициента уширения кв. Для стержневого дросселя &в=1, а для броневого &в#1. Некоторое влияние на ход магнитных характеристик оказывает и размер магнитопровода, причем даже тогда, когда магнитопроводы геометрически строго подобны. Различие магнитных характеристик объясняется разным сопротивлением обмоток дросселей. Можно сделать вывод, что магнитные характеристики сердечников лучше всего снимать у образцов, близких по величине к рассчитываемым. Можно, однако, рекомендовать и другой способ — снимать магнитные характеристики на самом большом из стандартных магнитопроводов и пользоваться ими при расчете магнитопроводов всех других меньших типоразмеров, но с непременным учетом при расчетах сопротивления обмотки проектируемого дросселя. 38 Магнитные свойства магнитопровода дросселя существенно зависят и от электрического режима цепи, в которую включен дроссель. Они зависят также от формы кривой напряжения, приложенного к обмотке дросселя. Зависимость магнитных свойств от режима работы дросселя представляет значительный интерес и рассматривается в других главах. 2.2. Экспериментальное определение магнитных характеристик магнитопроводов дросселей Все магнитные характеристики, рассмотренные в § 2.1, снимались при синусоидальной магнитной индукции и при определенной методике измерения, описываемой ниже, для образцов без крепящих сердечник обойм. Измерения проводились в лабораторных условиях с дросселями, выполненными с магнитопроводами  • К, " Рис. 2.6. Схема установки для снятия магнитных характеристик дросселя. ШЛ 20X32, ПЛ 12,5x16—40 и ОЛ 20/32— 12,5 и с добавочной измерительной обмоткой. При проведении эксперимента образцы дросселей подвергались обдуву вентилятором. Магнитные характеристики снимались по схеме, приведенной на рис. 2.6. Напряжение U измерялось с помощью вольтметра, выпрямительной системы свход- ным сопротивлением, равным 10 000 ом/в. Величина Вт определялась по формуле Вм= 4,44/Ww 1(2-3) коэффициент kc, входящий в (2.3), определялся взвешиванием магнитопровода; ток в обмотке измерялся амперметром электромагнитной системы, напряженность поля рассчитывалась по формуле (2.4) При измерениях напряжения амперметр шунтировался с помощью кнопки Къ Опытные кривые удельных потерь PCy=f(Bm) снимались при синусоидальной магнитной индукции и пе-ремагничивании переменным током различной частоты для дросселя без зазора в магнитопроводе. Измерения проводились по схеме, представленной на том же рис. 2.6. Потери в сердечнике определялись по формуле Рсу—тт:—-»(2.5) где Рсу — удельные потери в стали, вт/кг; Pi — мощность, определяемая ваттметром, вт; Рг — расчетная мощность потерь в вольтметровой обмотке ваттметра, вт; G0 — вес сердечника, кг. При измерениях потерь амперметр А шунтировался. Значения базисной магнитной индукции и удельных потерь в сердечнике из стали ЭЗЗО для разных типов дросселей приведены в табл. 2.1. ТАБЛИЦА 2.1
2.3. Выбор ферромагнетика для сердечника дросселя Основные требования, предъявляемые к магнитному материалу для сердечника дросселя, следующие: а)большое значение магнитной индукции насыщения— величина Вт при #баз=5 000 а/м — должна быть не менее l,7-f-il,8 тл; б)малые удельные потерн при перемагничивании (высокое электрическое сопротивление), малые потери на гистерезис, невысокая стоимость и хорошая механическая и термическая обрабатываемость; в)высокая стабильность магнитных характеристик при изменении различных факторов: температуры, частоты, механических нагрузок и др. Следует подчеркнуть, что такие требования к магнитным- материалам, как требование прямоугольное™ петли гистерезиса, высоких значений начальной и максимальной магнитных проницаемостей, не являются определяющими для сердечника дросселя переменного тока. Для доказательства правомерности последнего положения нами были проведены специальные расчеты дросселей с магнитными характеристиками, имеющими разные соотношения между величинами начальной и максимальной магнитных проницаемостей. Дроссели были рассчитаны при типовых требованиях: допустимый перегрев обмотки т = 50 град, температура окружающей среды f}=.70°C, коэффициент гармоник в кривой тока &г=15°/о и пр. Весовые показатели каждого из таких дросселей отличались незначительно. Это и дало нам основание сделать заключение о том, что для обычных дросселей переменного тока требование к значениям начальной и максимальной магнитных проницаемостей не является определяющим. Другими словами, для сердечников дросселей нет необходимости применять, например, группу обычных пермаллоевых сплавов. Разъясним смысл отдельных требований, которые целесообразно предъявлять к магнитному материалу для сердечников Дросселей. Большое значение магнитной индукции насыщения и малое значение удельных потерь нужны для получения легких и компактных дросселей. 0 ... 3 4 5 6 7 8 9 ... 17
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
