Вопросы для самопроверки
Как влияет магнитный гистерезис на форму кривой тока в катушке с ферромагнитным сердечником?
Что называется потерями на гистерезис, от чего они зависят и как влияют на ток в цепи?
Что называется углом потерь δ?
Что такое активная и намагничивающая составляющие тока катушки со сталью?
Какие потери энергии называют потерями в стали и какие – потерями в меди?
Что такое магнитное рассеяние и как оно влияет на векторную диаграмму катушки со сталью?
Что такое эквивалентная схема замещения катушки со сталью?
Как строится векторная диаграмма катушки со сталью?
Примеры решения задач
Пример 7. Для катушки со стальным сердечником, схема замещения которой представлена на рис.6, определить величину тока в катушке, подводимое переменное напряжение мощность потерь в обмотке катушки и в стальном сердечнике. В масштабе построить полную векторную диаграмму катушки.
Дано: Rкат =0,8 Ом; Xрасс = 1,1 Ом; b0 = 0.105 Cм; g0 = 0.0105 См; U′ = 95 B.
Определить: I; U; Pм; Pст.
Алгоритм решения
1. Определяем активную составляющую тока в обмотке катушки
,
А.
2. Определяем реактивную составляющую тока в обмотке катушки
,
А.
Определяем величину тока в обмотке катушки
,
А.
4. Определяем
эквивалентное сопротивление
,
вызывающее потери, равные потерям в
стали
,
Ом.
5. Определяем индуктивное сопротивление катушки
,
Ом.
6. Определяем полное сопротивление катушки
,
Ом.
7. Определяем напряжение, подводимое к катушке
,
В.
8. Определяем
мощность потерь в обмотке катушки
(потери в меди)
,
Вт.
9. Определяем мощность потерь в стальном сердечнике катушки
,
Вт.
10. Определяем общую мощность потерь в катушке
,
Вт.
11. Определяем
коэффициент мощности
и угол сдвига фаз между током и напряжением
.
12. Строим полную векторную диаграмму катушки, для чего:
а) находим падение напряжения в обмотке катушки
,
В;
б) находим падение напряжения, связанное с рассеянием магнитного потока в воздухе
,
В;
в) находим угол потерь
;
г) выбираем
масштаб тока
и масштаб напряжения
;
д) напряжение, подводимое к катушке
;
векторы
и
совпадают по фазе, вектор
опережает вектор
на
угол 90о.
Решение
Активная составляющая тока
.
Реактивная составляющая тока
.
Величина тока в обмотке
.
Эквивалентное сопротивление
.
Индуктивное сопротивление
.
Напряжение, подводимое к катушке
.
Падение напряжения на сопротивлении катушки
.
Падение напряжения на сопротивлении рассеяния
.
Угол потерь
.
Мощность потерь в обмотке катушки
.
Мощность потерь в стальном сердечнике
.
Общая мощность потерь в катушке
.
Коэффициент мощности
.
Угол сдвига фаз между векторами напряжения и тока φ = 80о.
Выбираем масштаб по току 1 А/см и масштаб по напряжению 5 В/см.
Строим векторную полную диаграмму.
Рисунок 49