Перемагничивание сердечника

2. Потери мощности в стали ДРС, вызванные главным образом вихревыми токами и перемагничиванием магнитопровода якоря при его вращении. Частично эти потери возникают из-за вихревых токов в поверхностном слое полюсных наконечников, вызванных пульсацией магнитного потока при вращении якоря.

При питании катушки переменным током ферромагнитный магнитопровод вследствие наличия переменного магнитного потока циклически, с частотой тока, перемаг-ничивается по кривой гистерезиса, обусловленной наличием остаточного магнетизма (остаточной магнитной индукции) Вг и коэрцитивной (задерживающей) силы Яс ( 10.3). В процессе циклического перемагничива-ния за несколько полупериодов переменного тока устанавливается замкнутая симметричная петля гистерезиса. На циклическое перемагничивание магнитопровода затрачивается мощность, выделяемая в нем в виде теплоты, которая относится к потерям мощности в магнито-проводе.

На циклическое перемагничивание магнитопровода затрачивается мощность, выделяемая в нем в виде теплоты, которая относится к потерям мощности. Потери мощности на перемагничивание включают в себя потери на гистерезис Р, и потери от вихревых токов Ре, индуцируемых переменным магнитным потоком в металле магнитопровода: Р„ = РГ + Р,.

Потери мощности на перемагничивание магнитопровода, выделяясь в виде теплоты, приводят к нагреву катушки индуктивности и магнитопровода, что снижает КПД соответствующих электротехнических устройств.

стоянная времени обмотки реле невелика (ее можно уменьшить искусственно). 70. Напряжение на выходе потенциометрнческого датчика зависит от питающего напряжения. 71. По этой линии движется сигнал прямой связи. 72. Некоторые автоматы были известны уже в древности. 73. Выделите основной стимул. 74. Правильно, в этом случае сигнал на выходе сумматора лавинообразно нарастает. 75. Правильно, индуктивный датчик относится к параметрическим. 76. Так называется реле, у которого регулируется время срабатывания. 77. Найдите более полный ответ. 78. Индуктивность рабочей обмотки зависит от степени насыщения магнито-провода, а следовательно, от тока угравления. 79. Изменится магнитное состояние магнитопровода, а следовательно, и индуцируемая ЭДС. 80. Положительная обратная связь увеличивает ток холостого хода. 81. От полярности тока управления зависит фаза (а не амплитуда) рабочего тока. 82. ПраЕильно, коэффициент усиления рассматриваемой схемы примерно равен коэффициенту усиления одного усилителя. 83. Правильно, коэффициент усиления мостовой схемы равен учетверенному коэффициенту усиления одного магнитного усилителя. 84. Катушка с ненасыщенным магнитопроводом является линейным элементом. 85. Правильно, индуктивное сопротивление такой катушки — величина постоянная. 86. Рассмотрите рабочую характеристику мостового магнитного усилителя. 87. В рабочей обмотке протекают токи двух усилителей. 88. При любой полярности тока смещения нулевой ток увеличится. 89. Проверьте свои вычисления. 90. Ес-ъ принципиальные соображения. 91. Магнитный поток обмотки управления определяется током управления. 92. Это не единственное достоинство. 93. Это только часть времени срабатывания. 94. Правильно, именно при этом условии сжатие цилиндра приведет к существенному изменению сопротивления датчика. 95. Правильно. 96. Д. Уатт изобрел центробежный регулятор скорости. 97. Правильно, другие перечисленные стимулы имеют второстепенное значение для капиталистического производства. 98. Вычитание названных сигналов — основное условие устойчивости. 99. Правильно, в двухтактной схеме напряжение на выходе зависит только от размера воздушного зазора. 100. Электронным называется реле, соединенное с электронным усилителем. 101. Сднстактный усилитель не реагирует на полярность сигнала управления, это один из его недостатков. 102. Правильно. При этом индуктивное сопротивление обмотки тоже уменьшится. 103. Правильно, перемагничивание магнитопровода будет затруднено и рассматриваемая ЭДС уменьшится. 104. Правильно, обратная снизь увеличивает нулевой ток, если она положительна. 105. При отсутствии тока в обмотке управления рабочий ток этого усилителя равен нулю. 106. Правильно, эти токи всегда направлены встречно. 107. Учтите, что изменяются сопротивления всех четырех плеч мостовой схемы. 108. Правильно, так как возрастут тепловые потери 109. Найдите более полный ответ. 110. Назначение этого сопротивления — другое. 111. Латинское слово «дифференциальный»—-значит «разностный». 112. При изменении тока в обмотке смещения изменится и нулевой ток усилителя. 113. Правильно, кужно разделить число витков обмотки управления на число витков рабочей обмотки. 114. Правильно. 115. Обмотка управления может перегореть. 116. Укажите более полный ответ. 117. Правильно. Отметим, что время нарастания тока в обмотке реле можно регулировать изменяя постоянную времени цепи. 118. В этом случае сжатие или растяжение цилиндра

2. Потери мощности в стали АРС, вызванные главным образом вихревыми токами и перемагничиванием магнитопровода якоря при его вращении. Частично эти потери возникают из-за вихревых токов в поверхностном слое полюсных наконечников, вызванных пульсацией магнитного потока при вращении якоря.

Используя (B-3), (B-4), (B-6), (B-8) и пренебрегая потерями на перемагничивание магнитопровода и мощностью на изменение энергии магнитного поля, рассмотрим баланс мгновенных мощностей в трансформаторе. Из сети в обмотку 1 поступает мощность Pi — "ih = — eih + ^it'i- Часть этой мощности R^l выделяется в виде тепла в обмотке /, другая ее часть — е^ = e2ta передается

Из-за наличия вентилей VD1 и VD2 (см. 22-1) каждая рабочая обмотка может проводить ток только в течение одного полупериода питающего напряжения U „. Поэтому, рассматривая работу усилителя в течение первого полупериода (интервал времени от 0 до я), ограничимся анализом процессов только в магнитопроводе /. Предположим, что по обмотке управления протекает ток 1У, создающий МДС Fy = IyWr Тогда к началу первого полупериода в магнитопроводе будет уже создан начальный поток Ф0, определяемый по кривой намагничивания магнитопровода ( 22-2, а). Под действием напряжения питания, приложенного к рабочей обмотке магнитопровода 1, будет происходить дальнейшее перемагничивание магнитопровода, представленное кривой на 22-2, в. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока магнитопровод не будет насыщен. Время, в течение которого происходит перемагничивание магнитопровода, называется интервалом возбуждения и характеризуется углом насыщения а

Используя (В-3), (В-4), (В-6), (В-8) и пренебрегая потерями на перемагничивание магнитопровода и мощностью на изменение энергии магнитного поля, рассмотрим баланс мгновенных мощностей в трансформаторе. Из сети в обмотку / поступает мощность Pi — uili — — Cih + ^?i'i- Часть этой мощности R^l выделяется в виде тепла в обмотке /, другая ее часть —eJi = ej* передается

При выполнении этих мероприятий удается получить мощность потерь энергии на перемагничивание магнитопровода того же порядка, что и мощность электрических потерь в обмотках, и практически исключить размагничивающее действие вихревых токов.

7. В чем состоят основные особенности работы импульсных трансформаторов? Как происходит перемагничивание магнитопровода в таких трансформаторах? Что такое размагничивающая обмотка? Какие факторы влияют на качество передачи прямоугольных импульсов напряжения?

На циклическое перемагничивание магнитопровода затрачивается мощность, выделяемая в нем в виде теплоты, которая относится к потерям мощности в магнитопроводе.

Эквивалентный синусоидальный ток катушки должен иметь активную составляющую, так как перемагничивание сердечника сопровождается потерями на гистерезис и вихревые токи. Тепловые потери за один цикл характеризуются площадью динамической петли перемаг-мичивания материала (см. 12.3), из которого выполнен сердечник. Величина потерь энергии в сердечнике выражается формулой

полупериоде Г—А, так как перемагничивание сердечника происходит по замкнутому циклу.

Средняя мощность, затрачиваемая на перемагничивание сердечника от — Вг до -\-Вг и наоборот,

Изменение индукции в сердечнике будет сопровождаться появлением э. д. с. в обмотке ш2. Знак и величина этой э. д. с. будут определяться знаком напряженности, создаваемой импульсом тока в обмотке wlt и магнитным состоянием сердечника на момент подачи импульса в обмотку шх. Очевидно, что при этом возможны два варианта:"полное перемагничивание сердечника с изменением индукции на величину 2ВГ + ЛВ и частичное изменение индукции на величину ДВ. Первый вариант имеет место в случае, если напряженность поля, создаваемого обмоткой wlt противоположного знака по сравнению с предшествующей ей напряженностью (импульсы 2 и 3), а второй — в случае совпадения знаков (импульс /) и при снятии напряженности (импульсы Л 2', 3').

структивным элементом ОЗУ типа 2D по сравнению с ОЗУ типа 3D является координатный трансформатор (магнитный7 ключ). Трансформатор содержит четыре обмотки ( 7.3, о): две ад-." ресные Wx и WY, обмотку смещения WCM и обмотку wz, в цепь которой включена шина Z, пронизывающая все сердечники по числу разрядов в записываемом числе. По обмотке WCM всегда протекает ток /сы, создающий поле смещения Ясм, под действием которого сердечник1 трансформатора находится в состоянии отрицательной намагниченно-t сти. Перемагничивание сердечника в состояние положительной намагниченности может произойти только под действием суммарного поля (ЯЛ- -f Ну), создаваемого импульсами токов /Л и 1Y. После окончания этих импульсов сердечник под действием //с.ы снова возвращается в первоначальное состояние. В обмотке n'Z при этом наводится э. д. с. и возникает ток /.z, создающий в каждом из сердечников числовой линейки перемагничивающее поле, в результате чего в выходных шинах появляется параллельный код того числа, которое соответствует данному координатному трансформатору. Величина тока /z зависит от сопротивления цепи Z обмотки ^.зависящего, в свою очередь, от состояния сердечников при считывании. Действительно, при считывании «1» или «О» величины э. д. с., создаваемые при этом в петле Z, существенно различны и, следовательно, различны полные сопротивления участков цепи в виде шины с сердечником. Чем в большем количестве сердечников были написаны «1», тем сопротивление всей цепи Z больше, и наоборот. От сопротивления цепи Z зависит скорость перемагничивания сердечников (скорость выборки). Для стабилизации этих величин можно или поставить цепь в режим заданного тока (включить большое /?Д[С), или на каждый бит информации применить два сердечника: рабочий (PC) и стабилизирующий (СС). Эти сердечники включают таким образом, чтобы в них всегда записывалась одинаковая информация (в обоих «1» или в обоих «О»), а шина Z прошивала их в противоположных направлениях. При этом суммарное изменение магнитного состояния этих сердечников под действием поля, создаваемого током /z, всегда будет одним и тем же (Z = const).

При питании обмотки электромагнита переменным током происходит циклическое перемагничивание сердечника с частотой питающего напряжения, что вызывает потери на гистерезис и вихревые токи. Поэтому в отличие от электромагнитов постоянного тока магнитопровод электромагнита переменного тока выполняется, как правило, шихтованным (т. е. набирается из тонких изолированных друг от друга пластин), так же как и в трансформаторах, магнитных усилителях и других аналогичных устройствах.

Потери мощности на перемагничивание сердечника (магнитные потери мощности): Р№ = Р — Р, = 36 — 28,8= 7,2 Вт.

Основную часть мощности рассеяния обычно составляют потери в сердечнике (т. е. мощность Рс). Мощность Рс можно представить в виде потери энергии на перемагничивание сердечника по полному циклу за период следования импульсов, т. е.

где у = d/D и откуда видно, что при увеличении размеров сердечников это отношение уменьшается, т. е. ухудшаются условия охлаждения сердечника, что вынуждает снижать тактовую частоту f. Из этих же энергетических соображений, приравняв мощность, затрачиваемую на перемагничивание сердечника Рс к мощности, рассеиваемой сердечником, получим связь геометрических величин сердечника с его энергетическим режимом:

шк2/шба сердечник трансформатора Тр2 до насыщения сердечника Tpl практически не перемагничивается. Начиная с момента 4. ток в цепи базы обусловлен перемагничиванием сердечника трансформатора Тр 2. Намагничивание его осуществляется током i'K = /к „ в обмотке шк2. Напряжение иг = ?/2 ср определяет скорость увеличения потока Ф2. Соответственно увеличивается м. д. с. Fz в сердечнике трансформатора Тр2. Вследствие этого уменьшается ток базы 16. В момент tt ток базы становится равным нулю. Начинается этап рассасывания избыточного заряда неосновных носителей в базе транзистора. При этом протекает обратный ток базы, обусловленный напряжением ыд + ыд. „.

При выполнении указанного условия полное изменение потока в сердечнике трансформатора Тр2 за время (/lf ta) равно нулю, так как при / = t: F2 = 0 и при t = /3 F2 = 0. Поэтому можно считать, что на этом отрезке времени влияние трансформатора Тр2 на перемагничивание сердечника трансформатора Tpl и на ток базы в среднем равно нулю.