Изменений напряженности

При дальнейшем самом малом увеличении напряжения питания U ток изменится скачком от значения /] до значения /г (рабочая точка N). Одновременно скачком изменятся напряжения: на индуктивном элементе - от UL } до U{ г - незначительное увеличение из-за насыщения — и резко увеличится напряжение на емкостном элементе - от и„ до и„2. При дальнейшем увеличении напряжения питания U > t/i (после скачкообразных изменений напряжения и тока) наблюдается плавное увеличение тока и напряжений Uf и L/C.

Характеристика холостого хода генератора при параллельном возбуждении практически не отличается от характеристики при независимом возбуждении, так как влияние на эту характеристику изменений напряжения гв/в и реакции якоря от тока возбуждения ничтожно. Совпадают и регулировочные характеристики. Но внешняя характеристика ( 13.28) при параллельном возбуждении генератора (кривая а) идет значительно ниже, чем при независимом возбуждении (кривая />), из-за уменьшения тока возбуждения при снижении напряже-

Для иллюстрации изменений напряжения, тока и мощности в резисторе на 5.1, б и в по уравнениям (5.1), (5.2) и (5.5) построены графики р и и, i для случая, когда начальная фаза фи = 0.

включать в себя мини- или микро-ЭВМ, с помощью которых обеспечивается требуемый алгоритм управления. Системы управления электроприводами могут быть подразделены на системы с разомкнутой и замкнутой цепью воздействий. В системе с разомкнутой цепью воздействий (разомкнутая система) отсутствует обратная связь, вследствие чего при возникновении отклонения выходной переменной от предписанного ей значения, вызванного тем или иным возмущающим воздействием, сигнал управления на входе системы остается неизменным. Примером может служить двигатель М, питающийся от преобразователя П и приводящий в движение механизм, который включает в себя исполнительный орган (ИО) и кинематическую связь (КС). Выходной переменной является обычно скорость или перемещение ИО механизма, что при жесткой связи между двигателем и механизмом соответствует скорости или углу поворота ротора двигателя. Не исключается, однако, возможность контроля других переменных системы, например, якорного или стагорного тока, напряжения или частоты преобразователя, тока возбуждения двигателя и т. п. Преобразователь П представляет собой источник питания с регулируемым выходом. Для электропривода постоянного тока — это преобразователь переменного тока в постоянный с регулируемым выходным напряжением, для привода переменного тока — преобразователь частоты, в котором наряду с частотой может изменяться и напряжение. Силовую часть электромеханической системы составляют преобразователь, двигатель и приводной механизм, основным назначением которой является преобразование электрической энергии в механическую. На преобразователь, двигатель и механизм действуют возмущения в виде изменений напряжения питающей сети, изменений момента нагрузки и т. п. Эти возмущения приводят к отклонению выходной координаты от предписанного ей значения, причем значение этого отклонения в статике и характер его в динамике при данном возмущении определяются параметрами преобразователя, двигателя и механизма [4].

Стабилизаторы напряжения. Вследствие изменений напряжения сети и сопротивления нагрузочного устройства выпрямленное напряжение на нем может изм?няться^„__ ._„____

собственной частоте контролируемого изделия, наступает резонанс. Вследствие роста амплитуд ультразвуковых колебаний в материале изделия возрастает потребляемая пьезоэлементом электрическая энергия, что вызывает увеличение тока автогенератора. Поскольку частота автогенератора изменяется во времени, в момент резонанса наблюдаются резкие изменения напряжения на резисторе, включенном в цепь автогенератора, которые отфильтровываются от медленных изменений напряжения фильтром 6 и через усилитель 7 подаются на вертикально отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) 8. Задающий генератор 5, управляющий частотным модулятором 4, синхронизирует работу генератора временной развертки 9. Линия развертки на экране электронно-лучевой трубки является, по существу, осью частот. Частоты, на которых имеются резонансные явления в контролируемом изделии, отмечаются в виде импульсов на экране ЭЛТ. Если известны резонансная частота и скорость распространения ультразвуковых колебаний в материале контролируемого изделия, то легко определить толщину этого изделия.

равны 2 кОм. Исследовать зависимость напряжения t/о от изменений напряжения ?/i, сопротивлений Ri я Л„аг, а также от характеристик стабилитрона.

При дальнейшем самом малом увеличении напряжения питания U ток изменится скачком от значения Л до значения /2 (рабочая точка N). Одновременно скачком изменятся напряжения: на индуктивном элементе - от UL , до UL 2 - незначительное увеличение из-за насыщения — и резко увеличится напряжение на емкостном элементе - от UC} до йсг. При дальнейшем увеличении напряжения питания U> Ui (после скачкообразных изменений напряжения и тока) наблюдается плавное увеличение тока и напряжений Uf и С/с.

Характеристика холостого хода генератора при параллельном возбуждении практически не отличается от характеристики при независимом возбуждении, так как влияние на эту характеристику изменений напряжения гв/в и реакции якоря от тока возбуждения ничтожно. Совпадают и регулировочные характеристики. Но внешняя характеристика ( 13.28) при параллельном возбуждении генератора (кривая а) идет значительно ниже, чем при независимом возбуждении (кривая А), из-за уменьшения тока возбуждения при снижении напряже-

При дальнейшем самом малом увеличении напряжения пита'ния U ток изменится скачком от значения /] до значения /2 (рабочая точка N). Одновременно скачком изменятся напряжения: на индуктивном элементе — от UL } до Uj 2 - незначительное увеличение из-за насыщения — и резко увеличится напряжение на емкостном элементе - от t/C] до UC2. При дальнейшем увеличении напряжения питания U > {/[ (после скачкообразных изменений напряжения и тока) наблюдается плавное увеличение тока и напряжений U, и и„.

Характеристика холостого хода генератора при параллельном возбуждении практически не отличается от характеристики при независимом возбуждении, так как влияние на эту характеристику изменений напряжения /-в/в и реакции якоря от тока возбуждения ничтожно. Совпадают и регулировочные характеристики. Но внешняя характеристика ( 13.28) при параллельном возбуждении генератора (кривая а) идет значительно ниже, чем при независимом возбуждении (кривая Л), из-за уменьшения тока возбуждения при снижении напряже

При уменьшении напряженности магнитного поля до нуля (точка Ь) имеется магнитная индукция Вг, которая называется о с -т а т о ч и о и магнитной индукцией. Только при намагничивании в другом направлении, когда напряженность магнитного поля равна — Нс, магнитная индукция становится равной нулю (точка с). Эта напряженность магнитного поля называется коэрцитивной или задерживающей с и л о и, а явление отставания намагничивания от изменений напряженности магнитного поля — гистерезисом.

При перемагничиванпи металлов имеют место потери энергии и нагрев. Потери энергии складываются из потерь на вихревые токи, индуктированные в металле, и на гистерезис, что обусловлено отставанием намагничивания от изменений напряженности магнитного поля (см. гл. 7). Потери на вихревые токи будут тем меньше, чем больше удельное сопротивление металла и меньше толщина магнитопровода или листов стали магнитопровода. Поэтому обычная электротехническая сталь, применяемая для магнитопроводов с переменным магнитным потоком, должна быть магнитомягкой и обладать достаточно большим удельным сопротивлением. Сталь обычно изготовляется в виде листов толщиной 0,2—0,5 мм с присадкой кремния до 4,8% для увеличения удельного сопротивления. Из этих листов штампуются пластины требуемой конфигурации, из изолированных друг от друга пластин составляется магнитопровод.

Явление отставания изменений магнитной индукции от соответствующих изменений напряженности поля называется магнитным гистерезисом.

При уменьшении напряженности магнитного поля до нуля (точка Ь) имеет место магнитная индукция Вг, которая называется оста-глочной магнитной индукцией. Только при намагничивании в другом направлении, когда напряженность магнитного поля равна — Яс, магнитная индукция становится равной нулю (точка с). Эта напряженность магнитного поля называется коэрцитивной или задерживающей силой, а явление отставания намагничивания от изменений напряженности магнитного ноля — гистерезисом.

При перемагничивании металлов имеют место потери энергии -нагрев. Потери энергии складываются из потерь на вихревые токи, индуктированные в металле, и на гистерезис, что обусловлено отставанием намагничивания от изменений напряженности магнитного поля (см. гл. 7). Потери на вихревые токи будут тем меньше, чем больше удельное сопротивление металла и меньше толщина магнитопровода или листов стали магнитопровода. Поэтому обычная электротехническая сталь, применяемая для магнитопроводов с переменным магнитным потоком, должна быть магнитомягкой и обладать достаточно большим удельным сопротивлением. Сталь обычно изготовляется » виде листов толщиной 0,2 — 0,5 мм с присадкой кремния до 4,8 % для увеличения удельного сопротивления. Из этих листов штампуются пластины требуемой конфигурации, из изолированных друг от друга

После ряда повторных достаточно медленных изменений напряженности поля в пределах ±Ямакс устанавливается (стабилизируется) статическая симметричная петля 'гистерезиса ( 7-2). Принято считать, что стабилизация достигается примерно .на десятом цикле. На 7-2 показано семейство симметричных петель гистерезиса, полученных при различных значениях Ямакс. По мере роста Ямакс увеличивается ширина петли и меняется ее форма. Когда же достигнуто некоторое предельное значение Ямакс, форма собственно петли уже не изменяется, а растут только безгистерезисные участки в области насыщения. Соответствующая петля носит название предельной петли гистерезиса.

4} исследования элементов магнитного поля Земли и космического пространства, имеющие целью выявление причин возникновения этого поля и явлений, сопутствующих ему. Характер распределения параметров магнитного поля Земли связан с ее геологическим строением, и по результатам изучения распределения этих параметров можно судить о полезных ископаемых, что и является одним из важнейших практических приложений немагнитных измерений. Магнитное поле Земли может претерпевать местные изменения на относительно небольших пространствах, вызываемые присутствием крупных ферромагнитных масс, намагниченных тел или контуров с электрическим током. Измерения такого рода изменений напряженности магнитного поля находят важное применение в специальных областях техники. Наряду с этим нельзя забывать, что при измерениях магнитных величин, не связанных с земным магнитным полем, это поле в той или иной степени оказывает искажающее влияние на результаты измерений, если не принять соответствующих мер для исключения этого влияния.

Для материалов, применяемых в таких устройствах, как импульсные трансформаторы, требуется обычно определять импульсную кривую намагничивания как зависимость наибольших изменений индукций от наибольших изменений напряженности поля [ЛВт = /(Д//т)] при намагничивании импульсами напряженности поля Д//т. В этом случае изменение магнитного состояния материала происходит по частным несимметричным петлям намагничивания, причем эти петли могут опираться на любые точки основной кривой намагничивания или предельной петли.

Гистерезис представляет собой явление отставания изменений магнитной индукции В от изменений напряженности поля Н. Он обусловлен как бы внутренним трением областей самопроизвольного намагничивания.

результирующий магнитный момент. Исследования показывают, что это происходит вначале за счет роста объемов тех доменов, у которых магнитные моменты совпадают с направлением внешнего поля или близки к нему, при этом уменьшается объем доменов, намагниченных энергетически менее выгодно. Этот процесс идет путем смещения стенок доменов; его сокращенно' именуют процессом смещения. В более сильных полях намагничивание происходит за счет того, что магнитные моменты доменов поворачиваются в ту сторону, в которую направлено внешнее поле. Эти процессы именуются процессами вращения. В области очень сильных полей увеличение магнитной индукции практически не происходит, так как почти все моменты уже ориентированы по полю. Магнитная индукция, отвечающая этому состоянию материала, называется индукцией насыщения Bs. При дальнейшем возрастании внешнего поля намагничивание увеличивается слабо лишь за счет парамагнетизма. Если теперь уменьшать напряженность поля, то магнитные моменты доменов начнут поворачиваться в обратных направлениях, однако суммарный магнитный момент при Н -»- 0 не обращается в нуль. В образце сохраняется преимущественная ориентация части магнитных моментов. Явление отстаивания изменений индукции от изменений напряженности поля называется гистерезисом. Петля гистерезиса устанавливается только после много-

кратного перемагничивания. Основные параметры ферромагнетика определяют по так называемому предельному циклу, который получается при достижении насыщения. При перемагничивании ферромагнитного материала в нем возникают потери энергии —• на гистерезис, на вихревые то кии на последействие. Необратимые процессы смещения границ доменов и поворота их магнитных моментов связаны с появлением гистерезисных потерь; вихревые токи обуславливают появление второй составляющей потерь; потери, связанные с отставанием во времени магнитной индукции от изменений напряженности поля, представляют собой потери на последействие. Площадь петли гистерезиса при переменном поле пропорциональна потерям на перемагничивание за один цикл.