3.9. Переходные процессы в дросселе

Переходные процессы в дросселе, возникающие при его включении и выключении, а также при изменении параметров цепи, в которую он включен, в частности при ее коротком замыкании, характеризуются специфическим изменением тока, напряжения на зажимах и магнитной индукции в сердечнике. Знание явлений при переходных процессах совершенно необходимо для правильного проектирования дросселя. В частности, нужно надлежащим образом выбрать изоляционные расстояния, толщину прокладок и пр. и этим обеспечить надежность дросселя. Необходимо знать величины возможных бросков тока и перенапряжений.

Объем книги не позволяет рассмотреть весь комплекс вопросов, связанных с переходными процессами в дросселе, и поэтому рассматривается лишь процесс при подключении дросселя к источнику с синусоидальным напряжением. Для получения полной картины изменения тока и напряжения при переходном процессе воспользуемся разработанной нами программой для расчета электромагнитного режима в дросселе (см. § 3.8). Подчеркнем, что программа позволяет получить характер кривых при переходном режиме с учетом нелинейности кривой намагничивания сердечника дросселя, потерь в стали, активного сопротивления обмотки и индуктивности рассеяния дросселя. Результаты расчета на ЭЦВМ подтверждены осциллограммами переходных процессов, полученными при экспериментальном исследовании.

Рис. 3.25. Расчетные кривые в переходных процессах: а — при ненасыщенном сердечнике; б — при насыщенном сердечнике.

На рис. 3.25 приведены расчетные кривые изменение во времени магнитной индукции папряженност поля или, что то же самое, тока и напряжения Параметры переходного процесса вычислень для дросселей при следующих начальных фазах синусоидального напряжения в момент включения: .

Некоторые соответствующие осциллограммы приведены на рис. 3.26.

Из кривых рис. 3.25 и 3.26 видно, что при подключении дросселя к источнику синусоидального напряжения возможен большой бросок тока, почти в семь раз превышающий амплитуду установившегося тока. Магнитная индукция и напряжение при данном режиме не имеют бросков, а имеют лишь несимметрию во времени. Наибольший бросок тока происходит при включении дросселя в момент прохождения мгновенного значений напряжения источника через нуль. При броска тока почти не наблюдается.

Рис. 3.26. Осциллограммы в переходных процессах. а — осциллограммы при ненасыщенном сердечнике; б — при насыщенном.

Переходный процесс при включении дросселя заканчивается при .

Изучение переходных процессов позволило обоснованно разработать программу испытания дросселей на надежность.