Индуктивно связанного

2.22. ЦЕПИ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

В общем случае цепи с п индуктивно связанными катушками напряжение на каждой k-тл

2.22. Цепи с индуктивно связанными элементами................ 94

Пример 8.2. Имеется цепь с двумя индуктивно связанными катушками ( 8.5). В момент времени /=0 цепь возбуждается со стороны первичной обмотки источником скачкообразной ЭДС вида e(t) = 1000(0 В. Параметры цепи: L, = L2 = 3 мГн, Лг = 50 Ом, ^„ = 600 Ом, ^с = 0,5. Рассчитать и построить графики токов ii(^) и i*(t).- Найти амплитуду импульса напряжения на резисторе нагрузки.

Работа ИН как преобразователя электроэнергии основана на процессах заряда и разряда, коммутации цепей, передаче энергии между индуктивно связанными катушками, индуктивными и емкостными элементами и т. п. Одна из главных задач при разработке ИН — обеспечение эффективного использования энергии первичного источника энергии и повышение КПД собственно ИН, а также связанных с ним электрических цепей и коммутационных аппаратов. Определенное внимание должно уделяться влиянию вихревых токов, наводимых в конструктивных элементах.

Среди применяемых мостовых схем можно выделить две группы: емкостные мосты и мосты с индуктивно-связанными плечами.

Трансформаторные мосты. В последние годы получили развитие трансформаторные мосты, в которых два плеча образуются вторичной обмоткой трансформатора и служат для питания моста ( 4-6). Однако можно поменять местами индикатор и источник питания ( 4-6, б). Такой мост с индуктивно-связанными плечами в цепи индикатора имеет р'яд преимуществ: он позволяет обеспечить высокую чувствительность по емкости и tg д. Кроме того, в этом случае не сказываются как явления гистерезиса в сердечнике трансформатора, так и нелинейность кривой намагничивания. Вместе с тем мало сказываются паразитные проводимости, включенные параллельно индуктивным плечам. Наконец, можно расширить диапазон измерений за счет применения многосекционных трансформаторов. Имеется несколько разновидностей схем трансформатор-

ных мостов. Первое условие равновесия моста с индуктивно-связанными плечами в цепи индикатора выражается следующим образом:

Мостовой метод использован в установках типа ТКЕ-10А и 6025. Установка ТКЕ-10А состоит из термокриостата и измерительного блока. Диапазон температур, которые можно создать в термо-криостате, —125 . . . +140 °С. Изменение температуры испытуемого образца AT — 40 °С. Возможно одновременное помещение в камеру до 15 образцов, которые поочередно подключаются к измерительному блоку. Измерительный блок представляет собой индуктивно-емкостный мост с индуктивно-связанными плечами, автокомпенсационной симметрирующей ветвью и индуктивными делителями напряжения. Установка позволяет измерять ТКЕ образцов при частоте 300 кГц в диапазоне от —4000-10-" до +4100-10-" Кг1 с погрешностью, не превышающей ±(0,05 ТКЕ + 2-10-0) Кг1 при емкости образца 1—10000 пФ. Измерение ТКЕ производится следующим образом. В термокриостате устанавливают температуру TI и поочередно измеряют емкость Ct испытуемых образцов. Результаты измерений записывают. Затем измеряемые образцы нагревают до температуры Т2. Для каждого образца устанавливают измеренное ранее значение емкости Сг и уравновешиванием моста по емкости при данной температуре получают значения \С/С1 и ТКЕ для каждого из образцов.

2.22. ЦЕПИ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

В общем случае цепи с п индуктивно связанными катушками напряжение на каодой k-fl :,''';"'

ния фаз индуктивно связанного приемника, соединенного звездой 2 =z = Z — R + /col = 3 + /4; сопротивление взаимоиндукции Zl = 4 = 2М = ZM = /соМ - /2; f/ф.г - 100 в. Определить токи.

8.49 м. Дана цепь ( 8.49). Сопротивления фаз индуктивно связанного приемника, соединенного треугольником, Zab = Z^c --= 7 = R 4- jaL = 3 + /4. Сопротивление взаимоиндукции Za == са = = 2 = Z =
Перейдем к рассмотрению двух важных частных видов многополюсных элементов: индуктивно связанного элемента, относящегося к классу пассивных обратимых реактивных элементов, и зависимого источника, который относится к классу активных необратимых резистивных элементов. Характерная особенность указанных элементов состоит в том, что любой их вход представляется одной ветвью, т. е. одним двухполюсным элементом. Связь между ветвями-входами задается параметрами передачи.

В установившемся синусоидальном режиме уравнения индуктивно связанного элемента, выражающие напряжения через токи ветвей, можно записать:

Это выражение обращается в нуль только при Lu — Ln, что доказывает обратимость индуктивно-связанного элемента.

Аналогично можно определить параметры П-образной эквива-денхной, схемы, Замена трехполюсного индуктивно-связанного

Следует отметить характерную особенность рассматриваемых элементов: ветви индуктивно-связанного элемента не имеют внутренних электрических связей и изолированы друг от друга в электрическом отношении. Поэтому ветви элемента можно соединять между собой произвольно без нарушения уравнений и матрицы параметров индуктив-ностей элемента.

Последовательное соединение ветвей индуктивно-связанного элемента ( 9.5, а). Через обе ветви проходит один и тот же ток. Напряжение на входе цепи равно сумме напряжений на обеих ветвях. Заменяя напряжение ветвей через ток / = /! =72 согласно (9.24), получим

Эквивалентная индуктивность индуктивно-связанного элемента при последовательном включении обеих ветвей

Параллельное соединение ветвей индуктивно-связанного элемента ( 9.5, б). Напряжения обеих ветвей одинаковы. Ток на входе

Эквивалентная индуктивность при параллельном включении ветвей индуктивно-связанного элемента