Ферромагнитными сердечниками

При исследовании цепей с ферромагнитными элементами применяется также метод эквивалентных синусоид (гл. 4).

С ФЕРРОМАГНИТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

4-1. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ФЕРРОМАГНИТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

ЦЕПИ С УПРАВЛЯЕМЫМИ ФЕРРОМАГНИТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

источника Переходный процесс в цепях с ферромагнитными элементами сопровождается гистерезисными явлениями и вихревыми токами, причем на характер и длительность процесса существенное влияние оказывает остаточное намагничивание (начальный магнитный поток, обусловленный предшествующим режимом).

Глава четвертая. Цепи переменного тока с ферромагнитными элементами....................... 109

с ферромагнитными элементами........... 109

81. Электрические цепи с ферромагнитными элементами в релейной защите/А. Д. Дроздов, А. С. Засыпкин, С. Л. Кужеков и др. М.: Энергоатомиздат, 1986.

При исследовании цепей с ферромагнитными элементами применяется также метод эквивалентных синусоид (гл. 4).

4-1. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ФЕРРОМАГНИТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

При некоторых условиям возникают незатухающие колебания (автоколебания) с частотой, стличной от частоты источника. Пергходный процесс в цепях с ферромагнитными элементами сопровождаете i гисте-резистыми явлениями и ви:сревыми токами, причем на характер и длительность процесса существенное влияние оказывает остаточное намагничивание (начальный магнитный поток, обусловленный предшествующим режимом).

В виде четырехполюсников могут быть представлены линии передачи, трансформаторы с ферромагнитными сердечниками, воздушные трансформаторы и ряд других электротехнических устройств.

Приведенные примеры убеждают в широком распространении магнитных цепей с переменной намагничивающей силой, важности понимания протекающих в них физических процессов и необходимости знакомства с методами анализа электрических цепей, содержащих элементы с ферромагнитными сердечниками.

Различают механизмы без ферромагнитных сердечников — эле к-тродинамические и механизмы с ферромагнитными сердечниками — ферродинамические.

Задачи 5.8, 5.9 и 5. 11 посвящены расчету переходного процесса перемагничивания сердечника при питании его обмотки от источника тока произвольной формы, а также определению времени полного перемагничивания и максимального напряжения на перемагничивающей обмотке. Задачи 5.12-7-5.19 иллюстрируют метод расчета элементов импульсных цепей с ферромагнитными сердечниками по средним значениям величин токов и напряжений. В этом случае использованы закон полного тока и второй закон Кирхгофа в интегральной форме (проинтегрированные за время перемагничивания).

В последних двух задачах рассмотрен один из методов расчета импульсных цепей с ферромагнитными сердечниками, основанный на замене перемагничивающей обмотки эквивалентным сопротивлением феррита, называемым также его входным сопротивлением.

Примерами нелинейных элементов, используемых в радиотехнике, служат полупроводниковые приборы .(диоды и транзисторы), а также индуктивные катушки с ферромагнитными сердечниками.

В нашей стране во ВНИИЭ (И. Н. Попов) и за рубежом был разработан ряд устройств релейной защиты на базе магнитных усилителей. Однако развитие полупроводниковой техники сделало их в общем случае неконкурентоспособными из-за большой инерционности и существенно худших массогабаритных параметров. Необходимо, однако, отметить, что в Советском Союзе в 50-е годы в НПИ (А. Д. Дроздов и др.) на базе теории цепей с ферромагнитными сердечниками были разработаны достаточно простые реле с подмагничиванием переменным током промышленной частоты. Такие реле получили реализацию в основном для осуществления дифференциальных токовых защит электрических машин (трансформаторов, генераторов) и в различных модификациях используются на практике до сих пор.

Так, например, в НПИ под руководством А. Д. Дроздова образовался сильный коллектив (В. В. Платонов, А. С. Засыпкин, Э. В. Подгорный и др.), разрабатывавший вопросы создания устройств на базе теории цепей с ферромагнитными сердечниками и исследовавший работу электромагнитных трансформаторов тока и напряжения в переходных режимах, поведение защит при бросках тока намагничивания силовых трансформаторов, защит последних и некоторые другие. В РПИ была создана проблемная лаборатория по использованию полупроводников в технике релейной защиты, которая под руководством В. Л. Фабриканта, ранее работавшего в СРЗиУ ТЭП, выполняла ряд полезных исследований и разработок совместно с кафедрой автоматизированных электрических систем того же института (А. С. Саухатас, Л. А. Орехов, Л. Б. Паперно и др.). Необходимо отметить большой вклад В. Л. Фабриканта в создание как законченной теории построения измерительных органов релейной защиты применительно к выполнению органов на электромеханической элементной базе [3], так и теории, охватывающей ряд важных вопросов осуществления органов на полупроводниковой базе [4]. В. Л. Фабрикантом создана также общая теория построения пассивных фильтров симметричных составляющих [5]. В УПИ под руководством В. Е. Полякова проводились полезные исследования и разработки по применению аппарата математической логики в технике релейной защиты. На кафедре РЗиА МЭИ разрабатывались вопросы защиты линий электропередачи постоянного тока высокого и сверхвысокого напряжений под руководством В. М. Маранчака (В. Н. Новелла и др.), защиты линий переменного тока высокого и сверхвысокого напряжений (В. Г. Дорогунцев и др.), принципы построения защит с ТА и TV на цифровой базе (В. Е. Казанский, Я. Л. Арци-шевский). В ЛПИ под руководством Г. М. Павлова (В. К. Ванин и др.) начали развертываться работы по использованию для защиты элементов диалоговой вычислительной техники. В ИЭД АН Украины (И. М. Сирота, Б. С. Стогний) проводятся разработки оригинальных защит от замыканий на землю в генераторах и сетях, новых типов ТА с разрезными сердечниками.

7. Дроздов А. Д. Электрические цепи с ферромагнитными сердечниками в релейной защите. — М.: Энергия, 1965.

Нелинейные искажения при приеме AM сигналов вызываются нелинейностью характеристик усилителей и влиянием катушек индуктивности и трансформаторов с ферромагнитными сердечниками. При приеме сигналов с ЧМ нелинейные искажения возникают из-за нелинейности фазовой характеристики радиотракта. Для однока-нальных приемников допускается коэффициент нелинейных искажений порядка нескольких процентов. При многоканальной радиосвязи — десятые и сотые доли процента.

Рассмотренные нелинейности вызываются безынерционными элементами электронных устройств: резисторами, лампами, транзисторами, фоторезисторами и т. д. Наряду с безынерционными нелинейными элементами имеются электрически инерционные нелинейные элементы — конденсаторы с сегнетоэлектриками, катушки индуктивности с ферромагнитными сердечниками и тепловые инерционные элементы (например, терморезисторы), которые также приводят к искажению спектров выходных сигналов.