25-4. Импульсное воздействие в цепях с неоднозначными нелинейностями
Рассмотрим переходные процессы при импульсном воздействии и 
на катушку со стальным магнитопроводом, выполненным из жесткой стали с прямоугольной характеристикой намагничивания. Малый постоянный наклон характеристики стали в области насыщения или прямых возврата можно описать некоторой линейной индуктивностью L, объединенной с индуктивностью рассеяния и включенной последовательно с неоднозначным нелинейным индуктивным элементом с прямоугольной характеристикой 
Эквивалентная схема цепи показана на рис. 25-12,а. Здесь 
и L — линейные параметры цепи, a 
— нелинейная характеристика, изображенная на рис. 25-12, б. Из характеристики видно, что в зависимости от предшествующего режима, задаваемого сигналом 
потокосцепление 
при 
может иметь любое значение, лежащее между 
, и ферромагнитный сердечник может запоминать некоторую информацию, которую несет сигнал и 
Пусть напряжение на входе цепи и 
имеет форму прямоугольного импульса высотой 
и продолжительностью 
. Исследование переходного процесса в магнитопроводе, характеристика которого (рис. 25-12, б) имеет прямоугольную форму, проведем методом
кусочно-линейной аппроксимации, описывая характеристику сердечника уравнениями
Переходный процесс при этом рассчитывается путем припасовывания решений дифференциальных уравнений для каждого из линейных участков характеристики.
Рис. 25-12.
Рассмотрим случай, когда перемагничивание сердечника происходит по кривой 
Тогда:
для участка 
характеристики;
для участка 
характеристики;
для участка 2—3 характеристики.
Решение линейного дифференциального уравнения для каждого из трех участков получим в следующем виде:
где
для участка 
(25-27)
для участка 
(25-28)
при x для участка 2—3.
Полученное решение соответствует линии 
характеристики 
на рис. 25-12, б для случая, когда 
Графики и 
для этого случая показаны на рис. 25-12, в - д.
Если в полученном решении 
то это соответствует выходу на насыщение и линии 
на характеристике. В этом случае нужно рассматривать четыре участка характеристики, для которых имеем следующие уравнения:
для участка 
для участка 
для участка 
для участка 
Решения для этого случая имеют вид:
(25-29)
для участка 
(25-30)
где 
для участка 
для участка 
где 
для участка 
Графики и 
для этого случая показаны на рис. 25-12, е-з.
Два случая намагничивания магнитопровода с прямоугольной петлей гистерезиса рассмотрены весьма упрощенно. Здесь не учитывались вязкости ферромагнетика, распределенность обмотки, отличие характеристики от прямоугольной. Однако даже такое упрощенное рассмотрение дает достаточное представление о процессах и позволяет сделать выводы о возможности применения магнитопроводов в качестве запоминающих устройств вычислительной техники.
