3.10. Определение электромагнитного режима и параметров дросселя

Для определения электромагнитного режима и параметров дросселя можно воспользоваться двумя методами. При первом из них режим и параметры определяются по заданным кривым намагничивания сердечника, а при втором — с помощью комплексной магнитной проницаемости.

При обоих методах режим и основные параметры можно определить как по величине приложенного напряжения, так и по величине тока дросселя.

1. Определение режима работы и параметров дросселя по заданным кривым намагничивания

Обратимся сначала к дросселю, подключенному непосредственно к источнику синусоидального напряжения, в котором магнитная индукция практически синусоидальна. При расчетах будем пользоваться методом эквивалентной линеаризации дросселя.

По известному напряжению предварительно или, иначе, в нулевом приближении, можно определить величину магнитной индукции в сердечнике. Для этого нужно воспользоваться формулой (3.12). Далее следует найти напряженность магнитного поля в сердечнике и зазоре. Метод определения напряженностей поля изложен в § 3.5. Комплекс напряженности поля в нулевом приближении

По напряженности поля можно определить ток идеализированного дросселя

и комплекс сопротивления

Далее можно определить ток реального дросселя, т. е. с учетом сопротивления обмотки и индуктивности рассеяния. Для этого нужно воспользоваться следующей итерационной формулой:

По найденному току можно определить э. д. с., индуктируемую в обмотке идеализированного дросселя,

и уточнить магнитную индукцию в сердечнике. Расчеты повторяются при вновь полученном значении магнитной индукции, и по формулам (3.71) и (3.72) находятся уточненные значения тока дросселя и, следовательно, магнитной индукции. Так нужно поступать до сходимости приближений с заданной точностью.

При найденной величине молено найти гармонический состав кривой напряженности поля, ее среднеквадратичное значение и напряженность магнитного поля эквивалентного сердечника. Можно определить и гармонический состав тока, протекающего по обмотке дросселя, и его среднеквадратичное значение (3.40), (3.41), (3.44) и (3.45).

Коэффициент гармоник кривой тока может быть вычислен по формуле (1.2).

По найденным в результате расчета величинам , определяются все электрические характеристики и параметры дросселя:

— эквивалентная линейная индуктивность

— комплекс полного сопротивления обмотки дросселя по основным гармоникам

— комплекс мощности и ее составляющие — активная и реактивная

— индуктивность дросселя

— угол потерь

(3.77)

— реактивная мощность дросселя

— типовая или габаритная мощность

— добротность

Рассмотрим теперь режим при работе дросселя в цепи переменного тока (рис. 3.1). Для расчета режима нужно иметь зависимости , их получение описано в § 3.8. Расчет можно вести в следующем порядке. Предварительно принимая расчет режима дросселя производят при синусоидальной магнитной индукции. В результате расчета определяют величины и . Пользуясь характеристиками рис. 3.24, расчет дросселя повторяют при вновь полученных величинах и и так далее до сходимости итераций. В результате расчетов определяется:

— комплексная индуктивность обмотки дросселя по каждой из гармоник [64, 71]

— комплекс полного сопротивления по каждой из гармоник

— комплекс полной мощности по каждой из гармоник

Отсюда можно найти и параметры дросселя.