Индуктивность намагничивания

Для оценки характера разрядного процесса иногда используют параметр рк = v ?р/С'к, где Lp индуктивность разрядного контура, включающая в себя индуктивность конденсатора LK; С^-— емкость конденсатора.

При смешанном соединении секций индуктивность конденсатора LK = Lc«c/mc, а при смешанном соединении конденсаторов в батарею EH LH = LKnK/mK. Волновое сопротивление

6. Собственная индуктивность конденсатора. Каждый конденсатор имеет индуктивность, которая определяется конструкцией его выводов и обкладок. Наибольшей индуктивностью обладают конденсаторы с длинными изогнутыми выводами и длинными обкладками, свернутыми в спираль. Наименьшая индуктивность будет у конденсаторов с короткими прямолинейными выводами и обкладками.

Бумажные конденсаторы, образованные длинными обкладками, свернутыми в спираль, имеют большую индуктивность, что ограничивает их использование на частотах более нескольких мегагерц. Для уменьшения индуктивности один слой фольги при намотке несколько сдвигают по отношению к другому. Выступающую по торцу фольгу опаивают, в результате чего витки спирали оказываются замкнутыми между собой, и индуктивность конденсатора резко уменьшается. Такие конденсаторы, особенно малых габаритов, можно использовать в качестве фильтров на частотах до нескольких десятков мегагерц.

индуктивность конденсатора.

Индуктивность конденсатора Lc увеличивает действующую емкость с ростом частоты, так как ток в цепи конденсатора возрастает за счет компенсации емкостного сопротивления индуктивным сопротивлением.

Индуктивность конденсатора LC определяется его конструкцией и имеет очень матгую величину (0,01—0,05 мкГ).

Данные формулы справедливы в случае, когда индуктивность конденсатора неизменна или меняется незначительно. В реальных условиях геометрические размеры конденсатора могут оказаться соизмеримыми с длиной волны, что сделает расчеты по приведенным выше формулам неточными. Кроме того, изменение положения ротора по отношению к статору, а также индуктивность соединительных элементов конструкции влияют на отклонение частотной характеристики конденсатора от расчетной на 3—5% (на частотах 200— 400 мГц).

Эквивалентная схема полупроводникового конденсатора приведена на 3.45, где С — основная емкость, Сп — паразитная емкость по отношению к корпусу конденсатора, К—сопротивление утечки, шунтирующее основную емкость и определяющее величину тока утечки, г — сопротивление полупроводника, включенное последовательно с емкостью запорного слоя, Ln — паразитная индуктивность конденсатора.

демпферной цепи должна быть предельно малой. То же относится к конструктивным особенностям защитного конденсатора и демпферного диода, при этом паразитная индуктивность конденсатора может быть снижена за счет использования параллельной сборки, а демпферный диод следует выбирать с низкоиндуктивным корпусом.

Аналогичные процессы мы имеем при электрических колебаниях. Простейший электрический колебательный контур состоит из конденсатора и индуктивности, соединенных между собой ( 447). Мы будем считать, что емкость между витками катушки весьма мала по сравнению с емкостью конденсатора, а индуктивность конденсатора и соединительных проводов мала сравнительно с индуктивностью катушки (контур с сосредоточенными емкостью и индуктивностью или закрытый колебательный контур).

Общая индуктивность конденсатора представляет собой сумму внутренней индуктивности электродов и внешней индуктивности выводов. Типичные значения внутренней индуктивности в наногенри различных типов конденсаторов следующие:

В случае ферромагнитных сердечников индуктивность намагничивания равна индуктивности первичной обмотки. В схему она включается в соответствии с (9.68) параллельно катушке первичной стороны идеального трансформатора.

Катушки взаимной индуктивности Коэффициент отношения витков первичной обмотки к виткам вторичной (п) Индуктивность рассеивания (Le) Индуктивность намагничивания (Lm) Сопротивление первичной обмотки (Lp) Сопротивление вторичной обмотки (Ls) 2 0. 000001 Гн 0. 0001 Гн ООм ООм

Будем считать трансформатор идеальным (т. е. пренебрегаем потерями в нем, считаем индуктивность намагничивания очень большой, а индуктивности рассеяния малыми). Тогда сопротивление первичной обмотки трансформатора постоянному току равно нулю и в режиме покоя UK П-=ЕК. На выходных характеристиках транзистора построим линию нагрузки по постоянному току, она представляет собой вертикальную прямую ( 2.32,6). Точка покоя О имеет координаты UK n>

Ток коллектора состоит из трех составляющих (см. схему замещения 3.19,6): ;к= !ЕЫХ+ 'ос'г'ц. гле 'вых^'пыхШи/ш, — ток нагрузки, пересчитанный в первичную обмотку; ioc =i0cwoc/wi—ток /Ос, пересчитанный в первичную обмотку; 'д = (E^/L») (t—1\) —-ток намагничивания трансформатора; /.„—индуктивность намагничивания трансформатора.

Электромагнитная передача напряжения через обмотки трансформаторов обусловлена взаимоиндукцией между обмотками и происходит в процессе собственных колебаний обмоток, в которых главную роль играет первая гармоника. Основное значение в этом процессе имеют индуктивности обмоток. Упрощенная схема замещения для оценки напряжений при электромагнитной передаче приведена на 13-35, где ?t — коэффициент трансформации, LI и L2 —• индуктивности рассеяния обмоток У и 2, Z-д •— индуктивность намагничивания, С — суммарная емкость обмотки 2 и внешней цепи, z —• волновое сопротивление, включенное во внешнюю цепь (отходящие линии, обмотка генератора), г —• сопротивление, учитывающее потери в схеме.

Общая индуктивность намагничивания трансформатора в схеме замещения ( 21-6, г) шунтируется емкостями между поврежденной и неповрежденными фазами. Емкости Со/ неповрежденных фаз не учитываются, поскольку они включены параллельно источнику бесконечной мощности.

Рассмотрим влияние магнитного шунта трансформатора на ударный коэффициент. До включения линии трансформатор на питающем конце линии находился под напряжением, равным номинальному. Увеличение напряжения в начале линии после ее включения приводит к относительно небольшой свободной составляющей в потоке, поскольку поток изменяется, не от нулевого значения, а от номинального. В подавляющем большинстве случаев магнитный шунт не влияет на ударный коэффициент, в особенности при большой мощности системы, малая индуктивность которой шунтирует нелинейную индуктивность намагничивания. Исключение составляют случаи, когда в схеме наблюдаются условия, близкие к резонансным. Например, если схема находится на границе устойчивости для второй гармоники, то эта гармоника возникает в переходном режиме, значительно повышая максимальное напряжение, а в установившемся режиме может не «удержаться»; в этом случае ударный коэффициент повышается. Наоборот, если в установившемся режиме существует какая-либо высшая гармоника (чаще всего вторая или пятая), то /Суд уменьшается, что является общим свойством резонансных явлений.

Схема рио. 2.16 не учитывает токов, протекающих через сам трансформатор. Число витков, а следовательно, и индуктивность первичной обмотки трансформатора всегда конечны. Поэтому прежде всего необходимо учесть индуктивность намагничивания трансформатора, которая близка к индуктивности его первичной обмотки.

исключений паразитных элементов и справедливая при передаче вершины импульса, показана на рио. 2.2S. Схема содержит единственный реактивный накопитель энергии — индуктивность намагничивания LM и описывается дифференциальным уравнением первого порядка. Для анализа процессов, протекающих в этой схеме, применим теорему об эквивалентном генераторе (см. пример 1.2). Для этого выделим генератор ГИ, вырабатывающий импульсы амплитудой Um = Е, сопротивления Rt и /?„' в одну часть схемы (область А на 2.26, а), а индуктивность LM — в другую (область В). Заменяя область А эквивалентным источником импульсного напряжения амплитудой Еэк и выходным сопротивлением #эк, получим последовательную L^-цепь ( 2.26, б), где R9K = = RtR'B/(Rt + RB'), Еэк = ERa'/(Ri + R'H). Постоянная времени этой последовательной цепи согласно (1.23) в = LM/RaK.

Спад вершины импульса, измеренный относительно уровня Еяк, имеет значение Д=?эк — иу-*' (чг)=?э„(1 — е'^9), а коэффициент спада Кс *= Д/?8К= 1 — е"т/в- ПРИ в > т, так и в случае разделительной ЯС-цепи, Ке «"• t/в. Для получения коэффициента спада вершины, не превышающего заданного значения /СсДОш индуктивность намагничивания трансформатора LM >•------------7^-----.

Индуктивность намагничивания импульсного трансформатора 42