ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.04.2019
Просмотров: 1598
Скачиваний: 4
36
б) линейные (условно линейные) с ферромагнитным сердечником,
имеющим
воздушный
зазор.
Применяются
в
качестве
токоограничивающих реакторов на стороне переменного тока и
сглаживающих реакторов на стороне постоянного тока, а также в качестве
помехоподавляющих;
в) нелинейные с ферромагнитным сердечником без воздушного
зазора. Применяются в уравнительных и насыщающихся реакторах.
Рисунок 11 – Схема замещения трансформатора, приведенная к
первичной стороне (а), ее упрощение (б) и упрощенная схема, приведенная
к вторичной стороне (в)
Основные параметры реакторов:
Lном
- номинальная индуктивность реактора;
I
ном
— номинальный ток (постоянный или переменный в
зависимости от назначения);
R — активное сопротивление обмотки при 40°С.
Для сглаживающих реакторов дополнительно указываются потери в
37
меди при номинальном постоянном токе ΔР
м
.
Для токоограничивающих реакторов дополнительно указывается
номинальное напряжение U
ном
.
Иногда
для
токоограничивающих
реакторов
аналогично
трансформаторам вводится понятие типовая мощность реактора S
p
S
p
= U
ном
I
ном
.
Схема замещения токоограничивающего реактора соответствует
упрощенным схемам замещения трансформатора (см. рис. 11 б — в). Для
обеспечения
защиты
преобразователя
индуктивность
токоограничивающего реактора должна быть равна индуктивности
рассеяния трансформатора соответствующей мощности.
Для обеспечения токоограничения индуктивность реактора не
должна уменьшаться с ростом тока, поэтому часто токоограничивающие
реакторы выполняются без ферромагнитного сердечника.
Сглаживающие реакторы должны сохранять индуктивность в
условиях, когда через них проходит пульсирующий ток. При этом обычно
амплитуда пульсаций значительно меньше постоянной составляющей
тока. На рисунке 12(а) показано, по каким гистерезисным циклам
перемагничивается магнитопровод сглаживающего реактора при разных
значениях постоянной составляющей протекающего через него
пульсирующего тока. При амплитуде пульсаций тока I
max
возникают
пульсации потокосцеплений амплитудой Ψ
max
. Видно, как меняется наклон
циклов перемагничивания, а, следовательно, и магнитная проницаемость
материала сердечника и индуктивность реактора, так как
. Для уменьшения изменения индуктивности при изменении
постоянного тока в магнитопровод вводят «воздушный» зазор (обычно его
роль выполняет немагнитная прокладка из диэлектрика). На рис. 12 (б)
показано как меняется индуктивность реактора при изменении тока и
разных величинах воздушного зазора δ. С ростом зазора зависимость
индуктивности от тока уменьшается, но одновременно уменьшается и ее
величина. При конструировании реактора выбирают оптимальный зазор.
Где применяются реакторы в преобразователях указано в
классификации, приведенной в начале параграфа, но более понятным это
станет к концу изучения курса. Поэтому тогда стоит еще раз прочесть этот
параграф.
38
2 Цель и программа работы
Цель работы - ознакомиться с методикой расчета элементов
трехфазного выпрямителя.
Программа работы:
1.
Ознакомиться с устройством, назначением и основными
параметрами токоограничивающего реактора.
2.
Ознакомиться с основными положениями расчетов
токоограничивающего реактора.
3.
Методика расчета элементов токоограничивающего
реактора
Магнитные
цепи – часть электротехнического устройства,
состоящая из источников, возбуждающих магнитное поле (постоянные
магниты, катушки индуктивности), и магнитопроводов, предназначенных
для концентрации магнитного поля в определенной части пространства.
Магнитопроводы выполняются из ферромагнитных материалов с
высокой магнитной проницаемостью, величина которой зависит от режима
работы магнитной цепи. Магнитные цепи нелинейны.
Рисунок 12 - Циклы перемагничивания магнитопровода
сглаживающего реактора при разных значениях пульсирующего тока (а) и
зависимости индуктивности реактора от величины выпрямленного тока и
длины воздушного зазора (б)
39
Расчет магнитных цепей удобно выполнять, используя аналогию
между характеристиками магнитных и электрических цепей.
Х-ка магнитной цепи.
МДС, I
w
[A]
магнитный поток Ф [Вб]
магнитное
сопротивление
С
Ом
S
R
M
1
0
магнитное напряжение
А
Н
Ф
R
U
M
M
Аналоговая х-ка
электрическая величина цепи.
ЭДС, Е [B]
I [A]
электрическое
сопротивление
Ом
S
R
электрическое напряжение
B
I
R
U
Познакомимся с алгоритмом решения целевой задачи.
Обычно заданы параметры участков магнитопровода, длина l ,
площадь сечения S , кривая намагничивания, материал магнитопровода
В(Н), а также одна или несколько магнитных величин, характеризующих
режим магнитной цепи: магнитный поток Ф, магнитная индукция В,
напряженность магнитного поля Н.
Алгоритм решения
1. Проставить условно-положительные направления токов на
катушках индуктивности и магнитных потоков в магнитопроводе.
2. Выделив в заданной магнитной цепи участки с различными вебер-
амперными характеристиками, представить данную магнитную цепь в
виде аналоговой электрической схемы замещения, воспользовавшись
аналогией
между
магнитными
и
электрическими
величинами.
Рекомендуется сохранить на аналоговой электрической схеме обозначения
магнитных величин.
3. Построить
вебер-амперные характеристики всех участков
магнитопровода.
Если задана кривая намагничивания материала магнитопвода В(Н), то для
получения вебер-амперной характеристики определить
S
В
Ф
и
.
l
H
U
M
Магнитное сопротивление воздушного зазора
определить по
формуле
=>
=>
=>
=>
40
,
0
0
S
l
R
где
.
10
4
7
0
М
Гн
4. Определить режим заданной магнитной цепи путем расчета
полученной аналоговой электрической схемы замещения, используя
методы и технику расчета нелинейных электрических цепей постоянного
тока.
Пример решения задачи №1
Дано:
МДС катушек
;
2000
1
1
AB
I
;
1000
2
2
AB
I
параметры магнитопровода
L=0,2м;
;
м
,
S
2
1
005
0
;
1
,
0
2
2
м
S
2
5мм
l
.
Кривая намагничивания
материала магнитопровода В(Н) задана
в табл. 7.
виде таблицы:
Таблица 7 – Кривая намагничивания
Найти магнитный поток в магнитопроводе.
В, Тл
0,5
1,0
1,5
1,8
2,0
2,0
Н, А/м
0,2·10
3
0,5·10
3
1,0·10
3
2,0·10
3
3,0·10
3
4,0·10
3
Решение задачи
1.
Выберем и обозначим на схеме условно-положительное
направление магнитного потока Ф. Направления токов в катушках
заданы.
2. В заданной магнитной цепи выберем три участка с различными
вебер-амперными характеристиками (длины участков определяем по
средней линии магнитопровода).
1-й участок 1-2-3-4 длиной
м
l
l
6
,
0
3
и сечением
2-й участок 1-4 длиной
и сечением
,
05
,
0
2
1
м
S
,
2
,
0
2
м
l
l
l
,
1
,
0
2
2
м
S