Современная электроника №3/2021

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ 72 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2021 Рис.12. Петли гистерезиса, построенные при амплитуде магнитного поля 1870 А/м для МП с зазором малого размера и без зазоров ко секунд выводить трансформаторы из строя. Для его незамедлительной бло- кировки на электроподстанциях при- меняют специальные автоматические устройства. Зависимость потерь на перемагничи- вание от напряжённости магнитного поля, как уже было отмечено, опреде- ляется интегралом , который берётся за единичный период цикла намагничивания. Для перехода к клас- сическому интегрированию преобра- зуем дифференциал как: , тогда: . По аналогии с рассмотренными зави- симостями функция потерь P ( H ) была определена для значений H в интер- вале от 0 до 1800 А/м. График зависи- мости P ( H ) представлен на рисунке 11, его форма в целом сходна с кри- вой намагничивания, за исключением области слабых полей (менее 30 А/м), где нарастание потерь с увеличением H происходит более медленно за счёт отсутствия смещения границ магнит- ных доменов. С приближением к режи- му насыщения возрастание потерь про- исходит всё медленнее, составляя около 460 Вт/м 3 при H = 1800 А/м. Оценка влияния зазора в магнитной цепи на значение эффективной магнитной проницаемости Оценка может быть выполнена на основе сравнения петель гистере- зиса, построенных для одной и той же амплитуды магнитного поля при наличии и в отсутствии зазора в маг- нитопроводе. Такие петли гистерези- са совместно приведены на рисунке 12. Для формирования малого зазора постоянного размера использовались прокладки из плёночного фторопла- ста толщиной 15 мкм, помещённые между П-образными половинами МП при минимально достаточном сжатии струбциной. Экспериментальное значе- ние магнитной проницаемости МП без зазора составляет 701, а при l з = 30 мкм – 635. В соответствии с формулой (4) при μ = 701, l з = 30 мкм и l = 0,138 м имеем μ эфф = 608. Как видим, теоретические и практические результаты вполне соот- носятся друг с другом, а небольшое рас- хождение определяется деформацией прокладки, сопровождающейся умень- шением её толщины. Применение МП с зазором широ- ко применяется в силовых трансфор- маторах для снижения нелинейных искажений и увеличения индукции насыщения. Это позволяет изготав- ливать такие устройства более ком- пактными и с меньшей массой маг- нитопровода. Заключение Таким образом, на основе срав- нительно несложных измерений, вполне доступных в условиях радио- лаборатории, может быть получена полная информация о характеристи- ках магнитопроводов, необходимая для проектирования и изготовления обмоточных изделий с их использо- ванием. Измерительная установка не требует применения специфиче- ских средств измерений, и совершен- но очевидно, что использованный в экспериментальной части работы осциллограф серии R&S RTO облада- ет несравненно более широкой при- менимостью. Основная проблема, которая может сопровождать описанные измерения, состоит в том, что построение семей- ства ПГ для частот выше промышлен- ной требует применения источников сигналов с большим выходным напря- жением из-за роста индуктивности первичной обмотки в схеме на рисун- ке 4. В некоторых случаях она может быть решена применением в качестве источников питания частотных пре- образователей, предназначенных для управления скоростью вращения элек- тродвигателей, если их выходной сиг- нал имеет низкий коэффициент гар- моник. Литература 1. Бессонов Л. А . Теоретические основы электротехники. В трех частях. – М.: Выс- шая школа, 1964. 750 с. 2. Сидоров И. Н. Малогабаритные транс- форматоры и дроссели. Справочник. — М.: Радио и связь, 1985. 413 с. 3. URL: https://vpayaem.ru/ (дата обраще- ния 15.01.2021). 4. Кечиев Л. Н., Акбашев Б. Б., Степанов П. В. Экранирование технических средств и экранирующие системы. – М.: ООО «Груп- па ИДТ», 2010. 470 с. 5. Интернет-ресурс https://lsb-solutios.ru (дата обращения 18.01.2021). 6. Крупичка С. Физика ферритов и род- ственных им магнитных окислов. Т. 1. М. Мир, 1976. 353 с. 7. Тареев Б. М., Короткова Н. В., Петров В. М. и др . Электрорадиоматериалы. – М. Выс- шая школа, 1978. 336 с. 8. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники. Учебник. СПб. Лань. 2003. 368 с. 9. Трофимова Т. И. Курс физики. М. Высшая школа. 1990. 479 с. 10. Корн Г., Корн Т. Справочник по матема- тике (для научных работников и инже- неров). М.: Наука. 1974. 832 с. 11. Жежеленко И. В., Короткевич М. А. Элек- тромагнитная совместимость в электри- ческих сетях. Минск. Вышэйшая школа. 2012. 197 с.