Катушка с ферромагнитным сердечником. Лекция 06

В расчетах используем упрощенную модель катушки, в которой магнитный поток Фобщ разделяется на две части:
основной поток Ф (замыкается по сердечнику);
поток рассеяния Фs (замыкается по воздуху, сцеплен со всеми витками катушки).
При этом Ф >> Фs.
Этим потокам соответствуют потокосцепления
Картина распределения магнитных потоков катушки сложна.

Ls =const – индуктивность
рассеяния;
– напряжение, компенсирующее ЭДС, наводимую в катушке потоком Ф;
– ЭДС, наводимая в катушке потоком Ф.

Схема замещения

Ток катушки содержит две составляющие:
– намагничивающую , отстающую от на ;
– , соответствующую потерям в стали и совпадающую по фазе с .

Допустим
Поэтому

Векторная диаграмма
Откладываем в масштабе магнитный поток ,
токи
Затем, начиная с точки d, напряжения на элементах схемы.

Катушка – нелинейный элемент, поэтому параметры ее схемы замещения зависят от величины приложенного напряжения (протекающего тока).
Существуют таблицы или кривые, определяющие при заданной частоте зависимости удельной мощности потерь P0 и удельной намагничивающей мощности Q0 от амплитуды магнитной индукции Bm.
Зная массу магнитопровода G при заданном значении Ф можно определить:
– мощность потерь в стали;
– намагничивающая мощность.

Из схемы замещения при заданных Ф, f, w находятся параметры gст и bФ:
Индуктивность рассеяния Ls и потери в проводах катушки (потери в меди) r можно определить опытным путем.

Определение параметров катушки
опытным путем
~
Дано:
Измеряем:

1. r – измеряется омметром или на постоянном токе при помощи амперметра и вольтметра.
определяется