Импульсные электромагнитные системы. Подгорный В.В. - 18 стр.

UptoLike

Составители: 

18
Ìîäåëèðîâàíèå çàâèñèìîñòè èíäóêòèâíîñòè îò òîêà ïðîâå-
äåì ñ ïîìîùüþ ôîðìóëû
L (i) = L
0
(1 +
µ
ϕ
(i)), (28)
ãäå L
0
= 1,4710
-3
, Ãí — èíäóêòèâíîñòü êàòóøêè áåç ñåðäå÷íèêà;
µ
= 30 — íà÷àëüíàÿ ïðîíèöàåìîñòü ñåðäå÷íèêà ñ âîçäóøíûì
çàçîðîì;
ϕ
(i) — ìîäåëèðóþùàÿ ôóíêöèÿ âèäà:
)2( cos)2( ch
)2( sin)2( sh
2
3
)(
ii
ii
i
i
×
=
ββ
ββ
β
ϕ
. (29)
Çàâèñèìîñòü (28) äëÿ
β
=2,2 ïîêàçàíà íà ðèñ. 11 ñïëîøíîé ëèíèåé.
Âûðàæåíèå (28) èñïîëüçóåòñÿ ïðè ÷èñëåííûõ ðàñ÷åòàõ ïðîöåññîâ
â êîíòóðå çàðÿäà ñ òîêîîãðàíè÷èâàþùåé èíäóêòèâíîñòüþ.
Çàìå÷àíèå. Çàâèñèìîñòü (28) íå ïîçâîëÿåò ó÷åñòü ïðè ìîäå-
ëèðîâàíèè ìàãíèòíûé ãèñòåðåçèñ. Âîîáùå ãîâîðÿ, åñëè â ñõåìå
îïûòà (ñì. ðèñ. 9) òîê óìåíüøàòü îò ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ äî
íóëÿ, òî ìû ïîëó÷èì êðèâóþ òîêà, êîòîðàÿ áóäåò íåñêîëüêî
îòëè÷àòüñÿ îò êðèâîé, ïîêàçàííîé íà ðèñ. 10. Ñîîòâåòñòâåííî è
ôóíêöèÿ èíäóêòèâíîñòè äëÿ ñïàäàþùåãî òîêà áóäåò îòëè÷àòüñÿ
îò ýêñïåðèìåíòàëüíîé çàâèñèìîñòè, ïîêàçàííîé íà ðèñ. 11. Ýòî
îòëè÷èå íà÷íåò ïðîÿâëÿòüñÿ ïðè ñðàâíèòåëüíî ìàëûõ òîêàõ, êîãäà
êðèâàÿ íàìàãíè÷èâàíèÿ ìàòåðèàëà ñåðäå÷íèêà âûéäåò èç çîíû
íàñûùåíèÿ (äëÿ èñïîëüçóåìîé â ðàáîòå êàòóøêè ýòîò òîê ñî-
ñòàâëÿåò âåëè÷èíó ïîðÿäêà àìïåðà). Îäíàêî áëàãîäàðÿ âîçäóøíî-
ìó çàçîðó â ñåðäå÷íèêå êàòóøêè âëèÿíèå ãèñòåðåçèñà ìàòåðèàëà
ñåðäå÷íèêà íå î÷åíü ñóùåñòâåííî. Êðîìå òîãî, ãèñòåðåçèñ íà÷è-
íàåò ïðîÿâëÿòüñÿ òîãäà, êîãäà îñíîâíàÿ äîëÿ ýíåðãèè óæå íà-
êîïëåíà êîíäåíñàòîðîì, ïîýòîìó åãî ó÷åò äàñò ëèøü ìàëóþ ïî-
ïðàâêó ê êîíå÷íîìó íàïðÿæåíèþ êîíäåíñàòîðà. Ïîýòîìó ÷èñ-
ëåííûå ðàñ÷åòû â ðàáîòå ïðîâîäÿòñÿ áåç ó÷åòà ãèñòåðåçèñà ïî
ìîäåëèðóþùèì èíäóêòèâíîñòü çàâèñèìîñòÿì (28), (29).
     Ìîäåëèðîâàíèå çàâèñèìîñòè èíäóêòèâíîñòè îò òîêà ïðîâå-
äåì ñ ïîìîùüþ ôîðìóëû
                       L (i) = L0 (1 + µ⋅ϕ (i)),           (28)
ãäå L0 = 1,47⋅10-3, Ãí — èíäóêòèâíîñòü êàòóøêè áåç ñåðäå÷íèêà;
µ = 30 — íà÷àëüíàÿ ïðîíèöàåìîñòü ñåðäå÷íèêà ñ âîçäóøíûì
çàçîðîì; ϕ (i) — ìîäåëèðóþùàÿ ôóíêöèÿ âèäà:
                       3      sh (2 β ⋅ i ) − sin (2 β ⋅ i )
           ϕ (i) =          ×                                .   (29)
                     2 β ⋅ i ch (2 β ⋅ i ) − cos (2 β ⋅ i )
Çàâèñèìîñòü (28) äëÿ β =2,2 ïîêàçàíà íà ðèñ. 11 ñïëîøíîé ëèíèåé.
Âûðàæåíèå (28) èñïîëüçóåòñÿ ïðè ÷èñëåííûõ ðàñ÷åòàõ ïðîöåññîâ
â êîíòóðå çàðÿäà ñ òîêîîãðàíè÷èâàþùåé èíäóêòèâíîñòüþ.
     Çàìå÷àíèå. Çàâèñèìîñòü (28) íå ïîçâîëÿåò ó÷åñòü ïðè ìîäå-
ëèðîâàíèè ìàãíèòíûé ãèñòåðåçèñ. Âîîáùå ãîâîðÿ, åñëè â ñõåìå
îïûòà (ñì. ðèñ. 9) òîê óìåíüøàòü îò ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ äî
íóëÿ, òî ìû ïîëó÷èì êðèâóþ òîêà, êîòîðàÿ áóäåò íåñêîëüêî
îòëè÷àòüñÿ îò êðèâîé, ïîêàçàííîé íà ðèñ. 10. Ñîîòâåòñòâåííî è
ôóíêöèÿ èíäóêòèâíîñòè äëÿ ñïàäàþùåãî òîêà áóäåò îòëè÷àòüñÿ
îò ýêñïåðèìåíòàëüíîé çàâèñèìîñòè, ïîêàçàííîé íà ðèñ. 11. Ýòî
îòëè÷èå íà÷íåò ïðîÿâëÿòüñÿ ïðè ñðàâíèòåëüíî ìàëûõ òîêàõ, êîãäà
êðèâàÿ íàìàãíè÷èâàíèÿ ìàòåðèàëà ñåðäå÷íèêà âûéäåò èç çîíû
íàñûùåíèÿ (äëÿ èñïîëüçóåìîé â ðàáîòå êàòóøêè ýòîò òîê ñî-
ñòàâëÿåò âåëè÷èíó ïîðÿäêà àìïåðà). Îäíàêî áëàãîäàðÿ âîçäóøíî-
ìó çàçîðó â ñåðäå÷íèêå êàòóøêè âëèÿíèå ãèñòåðåçèñà ìàòåðèàëà
ñåðäå÷íèêà íå î÷åíü ñóùåñòâåííî. Êðîìå òîãî, ãèñòåðåçèñ íà÷è-
íàåò ïðîÿâëÿòüñÿ òîãäà, êîãäà îñíîâíàÿ äîëÿ ýíåðãèè óæå íà-
êîïëåíà êîíäåíñàòîðîì, ïîýòîìó åãî ó÷åò äàñò ëèøü ìàëóþ ïî-
ïðàâêó ê êîíå÷íîìó íàïðÿæåíèþ êîíäåíñàòîðà. Ïîýòîìó ÷èñ-
ëåííûå ðàñ÷åòû â ðàáîòå ïðîâîäÿòñÿ áåç ó÷åòà ãèñòåðåçèñà ïî
ìîäåëèðóþùèì èíäóêòèâíîñòü çàâèñèìîñòÿì (28), (29).




                                      18