К другим разделам курса физики, электротехники |
||
Физические основы ферромагнитных стабилизаторов
Магнитные свойства ферромагнитных материалов как правило оценивают зависимостью
,
получая гистерезисные характеристики. Но нам уже известно, что
,
а
.
Приведенные выражения наглядно показывают прямую пропорциональную зависимость Н от I, а В от U. Это позволяет применять к исследованию магнитопроводов вольт-амперные характеристики.
. Тепловая модель двигателя. Стандартные режимы В тепловом отношении электрическая машина — сложный объект: она неоднородна по материалу, имеет рассредоточенные внутренние источники тепла, интенсивность которых зависит от режима, теплоотдача зависит от скорости и т.п. Именно эта сложность побуждает пользоваться на практике для относительно грубых оценок предельно простой моделью, построенной в предположении, что машина — однородное тело с постоянной теплоемкостью С, Дж/°С, с одинаковой температурой во всех точках J, с теплоотдачей во внешнюю среду Аt, пропорциональной коэффициенту теплоотдачи А, Дж/с×°С, и разности t температуры машины J и окружающей среды Jос , т.е. t = J - Jос, °С.
Такие характеристики полезны при расчете цепей из нескольких элементов. Общий вид зависимости
для магнитопровода приведен на рис. 9.1. Как и кривая начальной намагниченности, вольт-амперная характеристика имеет начальный участок (оа), линейный (аб), колено (бв) и насыщенная (в,г).
Вольт-амперные характеристики применяются для определения физики работы ферромагнитных стабилизаторов.
Упрощенная схема ферромагнитного стабилизатора включает в свой состав два разомкнутых магнитопровода (дросселя) Др1 и Др2 . Дроссель Др1 работает в линейном режиме. Он выполняет роль ограничителя максимального тока. Дроссель Др2 работатет в режиме насыщения. Их вольт-амперные характеристики приведены на рис. 9.3. Здесь же приведена результирующая характеристика
.
Напряжение на нагрузке определяется падением напряжения на дросселе Др2 . Графики рис. 9,3. показывают, что если на входе цепи, действует напряжение Uоа , то нагрузка находится под напряжением
. Часть входного напряжения падает на сопротивлениии дросселя Др1 - Uоа". Пусть входное напряжение дросселя Др1 - Uоа". Пусть входное напряжение увеличилось на величину аб. Это вызывает увеличение напряжения на нагрузке на величину а'б'. Наглядно видно, что а'б' в несколько раз меньше участка аб. Реально стабилизаторы ослабляют колебания входного напряжения в 5¸10 раз.
Таким образом дроссель, включенный параллельно нагрузке и работающий в режиме насыщения способен сглаживать броски напряжения на входе цепи.