Работа катушки со стальным сердечником при синусоидальном напряжении
Катушка со стальным сердечником как важнейший элемент электротехнических устройств. Особенности работы катушки при синусоидальном прапряжении. Способы предотвращения потерь в стали и повышения коэффициента полезного действия электротехнических устройств.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2014 |
| Размер файла | 35,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Теория цепей. Магнитные цепи
Основы теории электромагнитного поля
Катушка со стальным сердечником при синусоидальном напряжении.
Катушка со стальным сердечником является важнейшим элементом трансформаторов, электрических машин, электромагнитных реле, магнитных усилителей и многих других электротехнических устройств. Ее работа при синусоидальном напряжении имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при расчете и эксплуатации электрооборудования.
Допустим, что активное сопротивление катушки пренебрежительно мало, а ее магнитный поток целиком замыкается по сердечнику (рис. 1.7). При подключении ее к источнику синусоидального напряжения:
u=Umsinщt, (1.13)
в ней будет протекать переменный ток, намагничивающая сила которого будет создавать переменный магнитный поток Ф. Пересекая витки катушки, поток будет наводить в ней ЭДС самоиндукции eL, направление которой совпадает с направлением тока.
(1.14)
На основании второго закона Кирхгофа можно записать:
(1.15)
Совместное решение уравнений 1.13 и 1.15 дает:
(1.16)
Обозначим
, (1.17)
тогда для магнитного потока в сердечнике будем иметь:
(1.18)
Поток в сердечнике катушки изменяется по синусоидальному закону и отстает по фазе приложенного напряжения на четверть периода.
Синусоидальный поток циклически перемагничивает сердечник, в котором при этом происходит необратимое преобразование энергии в тепло. Затраты на перемагничивание называется потерями на гистерезис. Кроме того, переменный поток вызывает появление в сердечнике вихревых токов, которые также способствуют его нагреву. Суммарная энергия, расходующаяся на гистерезис и вихревые токи, называется потерями в стали, которые уменьшают КПД электротехнических устройств. Для уменьшения потерь магнитопроводы с переменным током изготавливают из специальной электротехнической стали, а для снижения вихревых токов они собираются из отдельных, изолированных друг от друга слоем лака, листов.
Решая уравнение 1.17 относительно напряжения и переходя к действующему его значению, получим:
.
Т. к. по абсолютной величине ЭДС самоиндукции равна приложенному напряжению, можно записать:
(1.19)
катушка стальной сердечник напряжение
Выражение 1.19 называется уравнением трансформаторной ЭДС и используется при расчете всех электромагнитных устройств с переменным магнитным потоком.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные способы определения потерь коэффициента полезного действия и часового расхода топлива. Характеристика конструкции топки. Анализ горелочных устройств, предназначенных для различных типов горелок. Знакомство с классификацией топочных устройств.
практическая работа [1,2 M], добавлен 31.10.2014Расчет обмоточных данных и размеров катушки электромагнита при постоянном и переменном токе. Магнитная индукция в сердечнике, якоре и ярме. Напряженность поля в якоре, ярме и сердечнике электромагнита по кривой намагничивания. Число витков и ток катушки.
лабораторная работа [929,4 K], добавлен 12.01.2010Необходимость управления напряжением на входных клеммах устройств с целью регулирования их выходных характеристик при использовании электротехнических устройств постоянного тока. Полупроводниковые статические преобразователи как управляемые выпрямители.
презентация [199,1 K], добавлен 08.07.2014Основные сведения о строении вещества, классификация и общие характеристики электротехнических материалов. Принципы использования электротехнических материалов в устройствах электротехники и электроэнергетики. Силы электростатического притяжения.
презентация [706,2 K], добавлен 29.01.2011Изучение электрических цепей, содержащих катушку индуктивности. Определение зависимости величины индуктивности от магнитной проницаемости сердечника. Измерение магнитной индуктивности катушки в электрической цепи с сопротивлением и источником тока.
лабораторная работа [24,1 K], добавлен 10.06.2019Определение эквивалентного сопротивления цепи и напряжения на резисторах. Расчет площади поперечного сечения катушки. Определение наибольших абсолютных погрешностей вольтметров. Расчет индуктивного сопротивления катушки и полного сопротивления цепи.
контрольная работа [270,7 K], добавлен 10.10.2013Методика и особенности проверки зависимости периода колебаний от емкости и определения индуктивности катушки, а также сопротивления катушки от периода колебаний. Анализ и оценка взаимосвязи логарифмического декремента затухания от сопротивления контура.
курсовая работа [101,6 K], добавлен 21.09.2010Электромагнитные процессы, протекающие в электротехнических устройствах. Резистивный элемент, катушка индуктивности, конденсатор. Схемы замещения источников электрической энергии. Пассивные элементы цепи, их основные характеристики и параметры.
реферат [105,0 K], добавлен 14.02.2014Правила оформления выпускных квалификационных работ (дипломных и курсовых проектов и работ) для студентов электротехнических специальностей. Особенности оформления графической части. Создание презентации и порядок слайдов. Выступление с презентацией.
учебное пособие [1,7 M], добавлен 10.05.2013Характеристика основных потребителей электрической энергии. Электрооборудование как совокупность электротехнических устройств и изделий. Анализ схемы электроприёмников 1, 2 и 3 категории. Принципы выбора питающих напряжений. Электрическое освещение.
дипломная работа [248,2 K], добавлен 24.04.2015Изучение биографии Майкла Фарадея. Изобретения английского физика-экспериментатора и химика. Открытие ученым бензина и сжижения газов, электромагнитной индукции, исследование индукционных токов и конструирование совершенных электротехнических устройств.
презентация [3,6 M], добавлен 26.03.2015Формирование первичных групп электроприемников (ЭП) для электрической сети. Расчет электрических и осветительных нагрузок. Разработка схемы питания силовых ЭП и выбор системы заземления сети. Подбор сетевых электротехнических устройств и трансформаторов.
курсовая работа [608,4 K], добавлен 15.11.2013Порядок проведения расчетов расхода топлива (в данном случае газа), коэффициента полезного действия котельного агрегата. Выбор и обоснование экономайзера, дутьевого вентилятора и дымососа при режиме работы котла с паропроизводительностью Dпар=17 т/ч.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 23.03.2016Методы профилактики и модернизации электроустановок. Техническое обслуживание (осмотры) электрических сетей. Назначение заземляющих устройств. Расчет объема работ по обслуживанию электрооборудования. Выбор формы и структуры электротехнических служб.
курсовая работа [427,1 K], добавлен 27.12.2010Современное состояние трансформаторостроения в Украине. Особенности расчета трансформаторов малой мощности. Выбор конструкции магнитопровода и стандартных проводов. Определение количества витков и слоев обмоток. Вычисление радиального размера катушки.
курсовая работа [64,3 K], добавлен 21.08.2012Влияние величины индуктивности катушки на электрические параметры цепи однофазного синусоидального напряжения, содержащей последовательно соединенные катушки индуктивности и конденсатор. Опытное определение условий возникновения резонанса напряжений.
лабораторная работа [105,2 K], добавлен 22.11.2010Расчетные токи короткого замыкания. Выбор устройств релейной защиты и автоматики. Расчет защиты асинхронного двигателя. Двухрелейная двухфазная защита на реле типа РТ-84. Дешунтирование катушки отключения трансформатора, а также ток срабатывания.
курсовая работа [238,1 K], добавлен 25.05.2014Поверочный расчет катушки электромагнита постоянного тока на нагрев. Построение схемы замещения магнитной цепи. Магнитные проводимости рабочих и нерабочих воздушных зазоров, проводимость потока рассеяния. Определение намагничивающей силы катушки магнита.
контрольная работа [413,9 K], добавлен 20.09.2014Изучение устройства катушки Тесла (источник постоянного напряжения, конденсатор, разрядник, первичная и вторичная обмотки) и рассмотрение осциллограмм колебаний напряжений в ней при сильной (с трансформаторным жезлом внутри) и слабой индуктивной связи.
статья [1,6 M], добавлен 26.04.2010Исследование электромагнитной индукции и магнитного потока при помощи трансформатора. Определение коэффициента трансформации и передаваемой мощности (без учета потерь) и полезного действия (КПД) трансформатора. Формулы и вычисление погрешностей.
лабораторная работа [105,1 K], добавлен 21.02.2014
