Индуктивность рассеяния

В цилиндрическом проводнике круглого сечения наибольшая плотность тока будет у поверхности проводника, наименьшая — на оси. Чем больше проводимость проводника и его магнитная проницаемость, чем больше частота тока, тем более неравномерным будет распределение тока. Явление это носит название поверхностного эффекта. В связи с поверхностным эффектом изменяются активное сопротивление и индуктивность проводника. С увеличением частоты активное сопротивление растет, а индуктивность уменьшается. При очень высоких частотах практически можно считать, что весь ток проходит по поверхности проводника, а внутренний магнитный поток обращается в нуль. Внутри проводника электромагнитного поля нет.

В цилиндрическом проводнике круглого сечения наибольшая плотность тока будет у поверхности проводника, наименьшая на оси. Чем больше проводимость проводника и его магнитная проницаемость, чем больше частота тока, тем более неравномерным будет распределение тока. Явление это носит название поверхностного эффекта. В связи с поверхностным эффектом изменяются активное сопротивление и индуктивность проводника. С увеличением частоты активное сопротивление растет, а индуктивность уменьшается. При очень высоких частотах практически Можно считать, что весь ток проходит по поверхности проводшка, а внутренний магнитный поток обращается в нуль. Внутри проводника электромагнитного поля нет.

Так как индуктивность проводника можно определить как

где ! — • ток в проводнике, а л? — его потокосцепление, то легко видеть, что индуктивность проводника, находящегося на периферии, меньше, чем индуктивность осевого проводника, так как периферийный проводник охватывается меньшим числом магнитных силовых линий, чем осевой. Следовательно, \-0с>\1/пер и L0c>Lnf.f. Тогда полные сопротивления проводников будут находиться в зависимости

Зажим под отвертку ( 7-23, б) для соединения с литым корпусом / представляет собой самонарезающий винт 4, в теле которого выполнена резьба под зажимной винт 5. Чтобы индуктивность проводника заземления была по возможности меньшей, его выполняют в виде шины из медной

Если индуктивность проводника (диска) мала, то ток в проводнике очень мало сдвинут по отношению к ЭДС, а следовательно, угол \/ близок к 90°. Средняя сила при этом очень мала и стремится к нулю. Поэтому в электродинамических системах создают несколько переменных потоков, сдвинутых во времени и пространстве относительно друг друга. Получается как бы бегущее поле, наподобие поля в короткозамкну-

, Определенное снижение получается также, если увеличивать высоту сечения проводника в пазу якоря. В этом случае вследствие эффекта вытеснения тока во время коммутации уменьшается индуктивность проводника и секции.

Практически заметное индуктивное сопротивление оказывают различные обмотки, например обмотки двигателей, трансформаторов, т. е. индуктивность проводника увеличивается, если ему придать форму катушки. Кроме того, индуктивность катушки увеличивается при наличии в ней сердечника из намагничивающегося материала. Индуктивность зависит от размеров (сечения и длины) катушки и числа витков проводника.

Любой проводник обладает индуктивностью (см. стр. 101). Индуктивность проводника увеличивается, если его выполнить в виде катушки ( 98) . Ее называют катушкой индуктивности.

Определенное снижение \ получается также, если увеличивать высоту сечения проводника в пазу якоря. В этом случае вследствие эффекта вытеснения тока во время коммутации уменьшается индуктивность проводника и секции.

'Благодаря неравномерному распределению тока в проводнике изменяется не только его сопротивление, но и индуктивность. Действительно, при постоянном токе магнитное поле возникает как во внешнем пространстве, так и внутри проводника. При наличии сильного скин-эффекта ток существует практически только в поверхностном слое, и магнитного поля внутри проводника нет. Это значит, что магнитная энергия становится меньше на величину энергии поля внутри проводника, а следовательно, индуктивность проводника уменьшается.

1 —. потери роглощения энергии в материале трубки; 2 — индуктивность проводника, обусловленная магнитными свойствами материала трубки.

где L - индуктивность рассеяния обмотки — постоянная величина. Полное потокосцепление с витками катушки

где ^ aci =* aci/'1 - индуктивность рассеяния; х acl -индуктивное сопротивление рассеяния фазной обмотки статора.

= * aC2/'2 ~ индуктивность рассеяния; противление фазной обмотки ротора.

Индуктивность рассеяния обмоток ротора относительно велика, так как провода лежат в пазах сердечника, поэтому максимальный момент двигателя обычно соответствует весьма небольшим скольжениям, а именно 4% у двигателей большой мощности и до 14% у двигателей малой мощности.

Стержни клеток размещены соответственно в наружной и внутренней частях паза. Такое расположение клеток приводит к значительному различию их индуктивностей рассеяния. У внутренней клетки индуктивность рассеяния велика, так как стержни этой клетки окружены сталью, прорезанной лишь сверху узкой щелью паза ( 14.29,а и б), а у наружной клетки она значительно меньше, так как значительная часть пути линий поля рассеяния вокруг стержней проходит в воздушном промежутке между ротором и статором с большим магнитным сопротивлением и по щели паза под стержнями.

Индуктивность рассеяния является постоянной величиной вследствие линейной зависимости потоков рассеяния от тока.

Для упрощения анализа рассмотрим сначала идеализированную катушку, отличающуюся от реальной тем, что в схеме 12.2 положили равными нулю ее активное сопротивление г и индуктивность рассеяния L,.

где uffz - индуктивность рассеяния обмотки ротора; J2-2 ~ ин~ дуктивнов сопротивление обмотки неподвижного ротора ( изменяется о частотой • /^ ) .

Сеть, к которой подключена первичная обмотка, а также все веди-чины, относящиеся к первичной обмотке ( напряжение 1? , электродвижущая сила (э.д.с. ) в4 , ток Ц , число витков и^ , сопротивления обмотки, в частности, активное сопротивление 'д • индуктивность рассеяния обмотки Lg± ), называются первичными . Аналогично сеть, к которой подключена вторичная обмотка, а также все величины, относящиеся ко вторичной обмотке ( напряжение Vg, , э.д.с. &г > число витков Wj> , сопротивления вторичной обмотки, в частности, активное сопротивление #2 , индуктивность рассеяния Ltfi , сопротивление нагрузки ?#/• ), навиваются вторичными.

a Lsn — индуктивность рассеяния между половиной первичной и вторичной обмотками.

Задача 6.5. На основе данных примера 6.1 определить верхнюю граничную частоту на уровне — 3 дБ и индуктивность рассеяния выходного трансформатора исходя из уровня частотных искажений на частоте /в=1 МГц — 1,5 дБ и значения параметра /122э= = 1 мОм.