Идеальной магнитной

Для того чтобы уничтожить или хотя бы ослабить вредное действие реактивной ЭДС, необходимо противопоставить ей вторую индуктируемую ЭДС, называемую коммутирующей ЭДС е . Таким образом, условие идеальной коммутации:

Задача получения удовлетворительной коммутации для коллекторного двигателя переменного тока имеет следующие специфические особенности. В коммутируемой секции двигателя постоянного тока наводятся две ЭДС (см. § 13.8): реактиннпя е , представляющая собой ЭДС самоиндукции и взаимной индукции коммутируемой секции, и коммутирующая ек, индуктируемая благодаря движению проводников секции в магнитном поле дополнительных полюсов. В результате действия второй ЭДС, пропорциональной току якоря, можно компенсировать реактивную ЭДС и добиться идеальной коммутации, при которой е + е = О, или даже создать ускоренную коммутацию при

Идеальные условия коммутации у двигателя переменного тока те же, что и у двигателя постоянного тока, а именно: алгебраическая сумма ЭДС в коммутируемой секции должна равняться нулю. Для выполнения этого условия конструктор располагает лишь коммутирующей ЭДС ек, индуктируемой полем дополнительных полюсов, но ЭДС ек пропорциональна частоте вращения ротора и равна нулю при пуске двигателя в ход. Следовательно, при помощи потока дополнительных полюсов можно осуществить условия идеальной коммутации только при одной определенной частоте вращения. Это едва ли не самое слабое место коллекторных двигателей переменного тока. Если же наличие некомпенсированной трансформаторной ЭДС ет неизбежно в коммутируемых витках, то приходится лишь принять меры, чтобы, с одной стороны, по возможности уменьшить е^ и, с другой стороны, ограничить ток короткого замыкания, создаваемый ЭДС в коммутируемой секции.

Из (2.184) следует, что для эффективной работы ИН необходимо, во-первых, повышать kc и йк (путем увеличения RKi) и, во-вторых, снижать v за счет уменьшения R2:). Если йк->оо (при идеальной коммутации KJ) и v->0 (за счет Л2э-»0), то, как следует из (2.184), имеем r\2M-kl (предел произведения членов, содержащих ). Этот результат согласуется с (2.177). Поскольку реально л-с<1, v>0 и мк—конечная величина, то из первичной обмотки во вторичную передается только часть накопленной энергии.

Для того чтобы уничтожить или хотя бы ослабить вредное действие реактивной ЭДС, необходимо противопоставить ей вторую индуктируемую ЭДС, называемую коммутирующей ЭДС ек> Таким образом, условие идеальной коммутации:

ЭДС самоиндукции и взаимной индукции коммутируемой секции, и коммутирующая ек, индуктируемая благодаря движению проводников секции в магнитном поле дополнительных полюсов. В результате действия второй ЭДС, пропорциональной току якоря, можно компенсировать реактивную ЭДС и добиться идеальной коммутации, при которой е + е = О, или даже создать ускоренную коммутацию при е > е . Все это используется в коллекторных двигателях: они снабжаются дополнительными полюсами, как и машины постоянного тока.

Идеальные условия коммутации у двигателя переменного тока те же, что и у двигателя постоянного тока, а именно: алгебраическая сумма ЭДС в коммутируемой секции должна швняться нулю. Для выполнения этого условия конструктор располагает лишь коммутирующей ЭДС ек, индуктируемой полем дополнительных полюсов, но ЭДС е к пропорциональна частоте вращения ротора и равна нулю при пуске двигателя в ход. Следовательно, при помощи потока дополнительных полюсов можно осуществить условия идеальной коммутации только при одной определенной частоте вращения. Это едва ли не самое слабое место коллекторных двигателей переменного тока. Если же наличие некомпенсированной трансформаторной ЭДС ег неизбежно в коммутируемых витках, то приходится лишь принять меры, чтобы, с одной стороны, по возможности уменьшить ет и, с другой стороны, ограничить ток короткого замыкания, создаваемый ЭДС в коммутируемой секции.

Для того чтобы уничтожить или хотя бы ослабить вредное действие реактивной ЭДС, необходимо противопоставить ей вторую индуктируемую ЭДС, называемую коммутирующей ЭДС е . Таким образом, условие идеальной коммутации:

Задача получения удовлетворительной коммутации для коллекторного двигателя переменного тока имеет следующие специфические особенности. В коммутируемой секции двигателя постоянного тока наводятся две ЭДС (см. § 13,8): реактивная с , представляющая собой ЭДС самоиндукции и взаимной индукции коммутируемой секции, и коммутирующая ек, индуктируемая благодаря движению проводников секции в магнитном поле дополнительных полюсов. В результате действия второй ЭДС, пропорциональной току якоря, можно компенсировать реактивную ЭДС и добиться идеальной коммутации, при которой е + е =0, или даже создать ускоренную коммутацию при

Идеальные условия коммутации у двигателя переменного тока те же, что и у двигателя постоянного тока, а именно: алгебраическая сумма ЭДС в коммутируемой секции должна швняться нулю. Для выполнения зтого условия конструктор располагав г лишь коммутирующей ЭДС е , индуктируемой полем дополнительных полюсов, но ЭДС ек пропорциональна частоте вращения ротора и равна нулю при пуске двигателя в ход. Следовательно, при помощи потока дополнительных полюсов можно осуществить условия идеальной коммутации только при одной определенной частоте вращения. Это едва ли не самое слабое место коллекторных двигателей переменного тока. Если же наличие некомпенсированной трансформаторной ЭДС ет неизбежно в коммутируемых витках, то приходится лишь принять меры, чтобы, с одной стороны, по возможности уменьшить е и, с другой стороны, ограничить ток короткого замыкания, создаваемый ЭДС в коммутируемой секции.

т. е. быстрее, чем это требуется для безыскровой работы щеток. Сбегающий край щетки и при ускоренной коммутации разрывает остаточный ток ^,ст, а следовательно, и в этом случае будет наблюдаться искрение под щетками. Только при идеальной коммутации (прямая 1 на рис, 11.29, а) щетка не разрывает остаточного тока.

При идеальной магнитной симметрии ЭДС всех параллельных ветвей оказываются одинаковыми, так как в них входят секции, смещенные на т [% 4~ е3 = = —(е6 + еъ) = еа-\- е$= —(«ц + ек)]. В этом случае отсутствуют уравнительные токи, связанные с различием этих ЭДС и замыкающиеся через щетки.

г) Уравнительные соединения в якорных обмотках. Рассматривая простую петлевую обмотку, мы пришли к заключению, что при идеальной магнитной симметрии ЭДС параллельных ветвей одинаковы и токи распределяются между ними

Задача 2 53 Идеальный выпрямитель со схемой соединений 1Ф1НШ, работающий на активную нагрузку, присоединен к сети через однофаэныи трансформатор с идеальной магнитной системой (рис 2.98). Поток рассеяния трансформатора пренебрежимо мал. Построить кривые токов в обмотках трансформатора и найти средние и действующие значения токов при условии, что активное сопротивление цепи сетевой обмотки, отнесенное к вентильной обмотке, равно RP, а активное сопротивление цепи вентильной обмотки вместе с нагрузкой равно #„.

Аналогично при У5Г=0 имеем граничное условие в виде идеальной магнитной стенки Н9 =0 при p=ir. В этом случае (1.166) преобразуется следующим образом:

Если внутренняя поверхность резонатора металлизирована, то граничное условие в виде идеальной электрической стенки достаточно строгое. Для открытых границ резонатора условие идеальной магнитной стенки приближенное, так как не учитывает реально существующие поля вне резонатора. Тем не менее это условие широко используется при анализе ферритовых полосковых и микрополооковых устройств. Применение его оправдано тем, что при небольшой высоте резонатора погрешность результатов раст. чета относительно невелика (так же как в случае плоских микрсн, полосковых диэлектрических резонаторов), и в то же время Это позволяет сравнительно просто представить поля в резонаторе. Расчет резонаторов в приближении идеальных граничных условий может быть также уточнен с помощью модели Олинера ^е^ени-ем эффективных размеров и параметров материала реэрнатрра

Наиболее распространенный тип резонатора — дисковый (цилиндрический). Остановимся подробнее на исследовании собственных резонансов такого резонатора с граничным условием на боковой цилиндрической поверхности в виде идеальной магнитной стенки.

Так же как и в предыдущих случаях, граничные условия на металлических плоскостях задаются в виде идеальной электрической стенки, а по боковой поверхности резонатора в виде идеальной магнитной стенки. Рассмотрим несколько типов резонаторов, используемых на практике в циркуляторах.

В циркуляторе с неполной высотой ферритового образца диэлектрический или воздушный зазор между основанием образца и стенкой волновода обеспечивает связь волн, падающих из подводящих волноводов и соответствующих вращающимся собственным возбуждениям, с волнами, распространяющимися вдоль оси образца. Последние возникают за счет возбуждения в зазоре поперечной относительно оси разветвления компоненты электрического поля и появления составляющей вектора Пойнтинга вдоль указанной оси. Образец в этом случае можно рассматривать как резонатор на основе ферритового волновода с вариациями поля по его высоте. Фазовые углы собственных значений s2 и s3 определяются приложенным магнитным полем, высотой и диаметром образца и граничными условиями на его основаниях. Если граничное условие на основаниях при непосредственном контакте образца и волновода записывается в виде идеальной электрической стенки, а при наличии воздушного или диэлектрического зазора — идеальной «магнитной стенки», то на высоте образца может укладываться в зависимости от комбинации этих условий четверть длины волны ферритового волновода W4, полволны Кл>/2 и т. д.

Влияние стенки волновода можно учесть с помощью поперечно-резонансного метода. Граничное условие на цилиндрической поверхности резонатора и продолжение этой поверхности до металлической поверхности волновода (см. 4.30,а, штриховая линия) записывается в виде идеальной магнитной стенки. Считал, что область 2 между резонатором и стенкой волновода является запредельной, и, приравнивая яа границе между 1- и 2-й областями тангенциальные компоненты поля, можно получить дисперсионное уравнение

Гиротропный резонатор. Для нахождения резонансных частот намагниченного ферритового резонатора необходимо решение уравнений (1.3) для бесконечно гиро-тропного волновода с последующим наложением граничных условий на основаниях резонатора. Рассмотрим круглый продольно намагниченный ферритовый волновод в приближении идеальной магнитной стенки на боковой цилиндрической поверхности

Это условие обеспечивает минимум коэффициента отражения от взаимного сочленения sn = l/3. На втором этапе выполняется необходимый разворот $2 и 8з за счет намагничивания резонатора. Граничное условие для вращающихся типов колебаний в ненамагниченном резонаторе, принятое в приведенных выше расчетах, записывается в виде идеальной магнитной стенки: