Проницаемость уменьшается

К выходному трансформатору усилителя для многоканальной связи, особенно для широкополосных систем, предъявляется требование минимума индуктивности рассеяния (коэффициента рассеяния os). Одним из способов уменьшения os является исключение постоянного тока в первичной (и вообще в любой) обмотке трансформатора для устранения постоянного подмагничивания сердечника. С этой целью соответствующую обмотку шунтируют дросселем с небольшим сопротивлением постоянному току ( 6.3), а в цепь первичной обмотки вводится резистор RB, являющийся элементом ОС по току. С помощью дросселя удается подмаг-ничивающий ток снизить в десятки раз и заметно увеличить магнитную проницаемость сердечника трансформатора.

Следует обратить внимание еще на один недостаток однополупериодного выпрямителя. Ток j2 имеет постоянную составляющую, которая вызывает подмагничивание сердечника трансформатора, из-за чего уменьшается магнитная проницаемость сердечника, что, в свою очередь, снижает индуктивность обмоток трансформатора. Это приводит к росту тока холостого хода трансформатора, а следовательно, к снижению к. п. д. всего выпрямителя.

При машинном расчете индуктивности катушки с магнитным цилиндрическим сердечником Lc = \icL вводят магнитную проницаемость сердечника (ic = \irk^k, где ^ — относительная магнитная проницаемость материала, из которого выполнен сердечник (выбирают, исходя из рабочей частоты катушки); fe(i = /7(D/Dc) — коэффициент использования магнитных свойств материала; k = = F (l/Dc) — поправочный коэффициент, учитывающий длину сердечника. Зная изменение индуктивности за счет введения сердечника в катушку AL, выбирают геометрические размеры последнего (диаметр Dc и длину /с). Необходимые рекомендации приведены, например, в [1, 10].

Обозначения, принятые в программе: XL — индуктивность катушки (по заданию); F — рабочая частота; LL — длина обмотки катушки; D — диаметр обмотки катушки; LD — параметр, зависящий от LL/D; LO — коэффициент формы; XN — число витков обмотки; Т — шаг намотки обмотки; DOPT — оптимальный диаметр провода; DT — параметр, зависящий от DOPT/T; А — поправочный коэффициент, учитывающий влияние конфигурации провода; В — поправочный коэффициент, учитывающий различия во взаимной индуктивности, возникающей между действительными витками и витками сплошной обмотки, выполненной тонкой и узкой лентой; XLO — индуктивность обмотки, намотанной с определенным шагом; ТТ — толщина многослойной обмотки; ХЕ — относительная диэлектрическая проницаемость материала каркаса; ХК1 — коэффициент, зависящий от T7DOPT; ХК2 — коэффициент, зависящий от LL/D; СК — емкость катушки; Q — добротность катушки; DDD — параметр, зависящий от D3KP/D; ZN — коэффициент, используемый для вычисления значений функции Бесселя (зависит от диаметра провода обмотки и рабочей частоты катушки); ХК — коэффициент, учитывающий влияние размеров катушки на эффект близости; ROO — сопротивление одного метра провода; LP — длина провода; RO — активное сопротивление обмотки постоянному току; ZZ, PSI, ZOPT — параметры для расчета оптимального диаметра провода; FO, Q — значения функции Бесселя; TGD — тангенс угла потерь материала каркаса или изоляции провода; RF— сопротивление провода току с частотой F; RD — сопротивление, вносимое диэлектрическими потерями; LS — длина сердечника; MS — действующая магнитная проницаемость сердечника; MN — относительная магнитная проницаемость материала сердечника; LSER — индуктивность катушки с поправкой на сердечник; SS — площадь поперечного сечения сердечника.

333 FORMAT(3X,'U ВВЕДИТЕ ПРОНИЦАЕМОСТЬ СЕРДЕЧНИКА') READ<4,334)MN

Если другой сердечник соединить с механическим резонатором, совершающим колебания, .то под действием деформации меняются магнитная проницаемость сердечника и поле, пронизывающее его катушку, в результате чего в ней индуктируется э.д.с. требуемой частоты.

где L 1 — индуктивность первичной обмотки, Гн; ц — магнитная проницаемость сердечника; wi — число витков первичной обмотки; sc — площадь поперечного сечения сердечника, см2; /с — средняя длина магнитной силовой линии, см.

Определение магнитной проницаемости сердечника. Для расчета трансформатора низкой частоты необходимо знать магнитную проницаемость сердечника. Как указывалось, магнитная проницаемость зависит от материала сердечника, постоянного и переменного полей, зазора в сердечнике и других факторов.

где L i — индуктивность первичной обмотки, Гн; 1С — средняя длина магнитной силовой линии, см; ц — магнитная проницаемость сердечника; sc — площадь поперечного сечения магнитопровода, см2.

При увеличении значения индукции уменьшается магнитная проницаемость сердечника, что приводит к увеличению реактивной составляющей тока первичной обмотки и, как следствие, к дополнительным потерям в меди. Эти потери могут быть заметны на частоте 50 Гц. На частоте 400 Гц они оказывают малое влияние на суммарные потери в трансформаторе. Зависимость потерь в меди от реактивной составляющей тока первичной обмотки показана на 8.11 кривой 3.

1.1.10. Магнитопровод однофазного трансформатора ( 1.3) изготовлен из электротехнической стали марки 3413. Суммарньш воздушный зазор в местах стыка 5 = 0,02 см. Амплитудные значения индукции в стержне и в ярме одинаковы: Вт = 1 ,45 Тл. Найти относительную магнитную проницаемость сердечника, его магнитную

Электротехнические кремнистые стали представляют собой твердый раствор кремния в железе. Легирование технически чистого железа кремнием производят с целью повышения удельного электрического сопротивления материала. Одновременно а этим кремний вызывает не только улучшение некоторых магнитных параметров (возрастает магнитная проницаемость, уменьшается коэрцитивная сила), но оказывает и вредное действие, несколько снижая индукцию насыщения и ухудшая механические свойства (повышаются твердость и хрупкость). Поэтому применяют кремнистые стали с содержанием кремния не свыше 5%.

подмагничивания, сердечник не насыщен; выходную цепь представляет по существу последовательное соединение нагрузки и катушки со стальным сердечником. Индуктивность этой катушки (т. е. обмотки wp), пропорциональная магнитной проницаемости, велика. При наличии тока во входной цепи, т. е. при подмагничивании сердечника, магнитная проницаемость уменьшается и индуктивность обмотки wp снижается, в результате этого уменьшается напряжение ?/р, увеличиваются ток в выходной цепи /н и напряжение на нагрузке UH.

Из приведенных на 3-4 зависимостей г0/г01, Х0/х01 и на 3-5 зависимости ф от kiXK при различных значениях m видно, что изменение всех электрических параметров выражено тем сильнее, чем больше абсолютное значение m или, что то же самое, чем больше }u. Магнитная проницаемость уменьшается с ростом напряженности магнитного поля на границе раздела (при х = хк). Отсюда следует, что изменение параметров с ростом глубины тем больше, чем меньше удельная мощность. Например, при нагреве

Свойства магнитных материалов в значительной степени зависят от частоты электромагнитного поля, в котором они находятся: при повышении частоты магнитная проницаемость уменьшается, а потери в материале растут. Чем меньше размеры зерна в магнитодиэлектрике и tg S, тем выше частота, на которой можно использовать индуктивные катушки с магнитными сердечниками.

Если в обмотке трансформатора кроме переменного тока есть и постоянная составляющая тока, то в сердечнике появляется дополнительно постоянное магнитное поле. В этом случае магнитная проницаемость ц зависит и от постоянной составляющей напряженности поля aw0: при увеличении постоянного подмагничивания магнитная проницаемость уменьшается.

Магнитная проницаемость материала зависит также от зазора /3 в магнитопроводе. Если трансформатор работает без постоянного подмагничивания, то при увеличении зазора магнитная проницаемость уменьшается (кривая aw0=0 на 8.2). Если трансформатор работает

цепь представляет по существу последовательное соединение нагрузки и катушки со стальным сердеч-, никои. Индуктивность этой катушки (т.е. обмотки ИУР), пропорциональная магнитной проницаемости, велика. При наличии тока во входной цепи, т. е. при подмагничивании, сердечника, магнитная проницаемость уменьшается и индуктивность обмотки шр снижается, в результате этого уменьшается напряженле f/p, увеличиваются ток в выходной цепи /н и напряжение на нагрузке Ua.

Ответ: индуктивность катушки уменьшится и 6}дет равной L= = 129мГн, так как материал сердечника при заданном увеличении тока находите!?: в состоянии насыщения, а относительная магнитная проницаемость уменьшается (см. задачу 7.2).

При изменении постоянного тока в обмотке управления изменяется величина постоянного магнитного потока. В связи с этим изменяется магнитная проводимость стали сердечников. По мере насыщения последних магнитная проницаемость уменьшается, что сопровождается уменьшением индуктивного сопротивления рабочих обмоток дросселя. При заданных размерах магнитопровода и по-

Для обеспечения требуемой точности формы и размеров при изготовлении пластинчатых магнитопроводов с заданной шероховатостью поверхности используют штамповку, обработку резанием и физико-химические методы. При штамповке и обработке резанием в поверхностных слоях материала в результате силового воздействия инструмента кристаллы правильной формы, характерные для исходного материала, разрушаются и ориентируются в направлении движения инструмента. В результате ухудшаются характеристики магнитопроводов, например, магнитная проницаемость уменьшается, а коэрцитивная сила увеличивается. Для восстановления магнитных характеристик материала проводят отжиг, вызываю-ций рекристаллизацию материала.

Электротехнические стали — это сплавы железа с кремнием (1—4%). Путем изменения содержания кремния и применением различных технологических приемов получаются стали с широким диапазоном магнитных свойств. Кремний улучшает свойства технического железа: увеличиваются начальная и максимальная магнитная проницаемость, уменьшается коэрцитивная сила, уменьшаются потери энергии от гистерезиса, увеличивается удельное электрическое сопротивление, что важно для уменьшения так называемых вихревых токов, возникающих в сердечнике при циклически изменяющемся магнитном поле и нагревающих сердечник.