Современная электроника №3/2021

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ 71 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2021 ция превосходят 1500 А/м и 1,6 Тл, что достаточно для перехода МП в режим насыщения и исследования сопутству- ющего уменьшения магнитной прони- цаемости. При максимальном выход- ном напряжении генератора, равном 20 В (п-п), эти значения составляют чуть более 1800 А/м и 1,653 Тл. Для выявления магнитных свойств исследуемого МП описанным образом было получено семейство петель гисте- резиса, при этом выходное напряжение генератора изменялось в интервале от 0,7 до 20 В (п-п) с шагом от 0,3 до 0,7 В в зависимости от резкости изменения положения крайних точек петель. Все- го было получено 38 массивов данных. Определение зависимостей B ( H ), μ( H ) и μ диф ( H ) Определение зависимостей было осу- ществлено в соответствии с данным ранее формальным определением этих характеристик. В каждом массиве выбо- рок находились максимальные значе- ния, соответствующие крайней точке ПГ, осуществлялся пересчёт этих зна- чений в индукцию и напряжённость магнитного поля, и затем рассчитыва- лась магнитная проницаемость μ. Диф- ференциальная магнитная проницае- мость определялась по приращениям значений H и B при заданных значе- ниях напряжённости магнитного поля. На рисунке 10 показаны получен- ные зависимости B ( H ), μ( H ) и μ диф ( H ). Вид КН в целом соответствует её типо- вой форме, представленной на рисун- ке 2а. Зависимость μ( H ) отражает уве- личение магнитной проницаемости в области слабых полей и дальнейший её спад при приближении к режиму насы- щения, причём μ н = 2720, H μ max = 50 А/м, μ max = 2970, а соответствующее значение индукции равно 0,17 Тл. Зависимость μ диф ( H ) имеет локальный максимум μ диф = 3120 при H = 30 А/м. Полученный график зависимости дифференциаль- ной магнитной проницаемости имеет изрезанность, которая может быть сгла- жена скользящим усреднением. В обла- сти значений H > 1500 А/м значение μ диф < 130, т.е. с приближением к насы- щению дифференциальная магнитная проницаемость снижается значитель- но сильнее, чем функция μ( H ). Зависимости μ( H ) и μ диф ( H ) в пол- ной мере характеризует проблему так называемого ферромагнитного резо- нанса [11], которая состоит в следую- щем. При появлении перенапряжения на входе трансформатора ток в первич- ной обмотке возрастает, увеличивается напряжённость поля в магнитной цепи, в результате чего резко снижается маг- нитная проницаемость МП. Это ведёт к снижению индуктивного сопротив- ления и ещё большему увеличению тока в обмотке, что при неблагоприят- ной ситуации дополняется явлениями параллельного резонанса. Ферромаг- нитный резонанс способен за несколь- Рис. 9. Кривые, полученные при намагничивании МП полями с разной амплитудой: а) по записанным выборкам; б) по результатам масштабирования (ПГ) Рис. 10. Зависимости B ( H ), μ( H ) и μ диф ( H ), полученные по результатам обработки экспериментальных данных Рис. 11. Зависимость потерь на перемагничивание от напряжённости поля, полученная на основе интегрирования по петлям гистерезиса а б