CC BY
15
УДК 621.3.
ПУЛЬСИРУЮЩИЙ МАГНИТНЫЙ ПОТОК В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ИНДУКТИВНОСТЬЮ
И.И. ЕРМАКОВ *, В.В. КИСЕЛЕВ **
* Казанское высшее артиллерийское командное училище ** Казанский государственный энергетический университет
В предлагаемой статье рассматривается математическая модель изменения магнитного потока в магнитопроводе при протекании постоянного или переменного тока по размещенной на нем обмотке.
В настоящее время в области электротехники принято считать [1] по аналогии с электрическими цепями (ЭЦ) постоянного тока, что магнитный поток (Ф) при протекании по обмотке, размещенной на магнитопроводе, пропорционален току, те Ф=Ы, где L - индуктивность; i = Im sin - ток, протекающий по обмотке.
Согласно приведенной формуле в магнитопроводе в каждый полупериод происходит переориентация магнитных спин микрочастиц с «N-S» на «S-N». Однако результаты экспериментальных исследований этого не подтверждают.
Ключевые слова: трансформатор, противофазность токов, индуктивность, магнитный поток, электрическая энергия, магнитная энергия.
Экспериментальные исследования проводились по снятию основных кривых намагничивания для различных электротехнических сталей марки Э421-Э425. Было установлено: во-первых, для того, чтобы перемагнитить ферроматериал на обратную полюсность, требуется затратить двойное значение электрической энергии.
Во-вторых, при подключении катушки, размещенной на магнитопроводе, к источнику переменного тока замечено, что в зависимости от фазы тока, поступающего в катушку, в магнитопроводе создается полюсность намагниченности «N-S» или «S-N» [2].
В-третьих, известно также, что ток холостого хода в трансформаторах, который связан с максимальной магнитной насыщенностью магнитопровода (МП), имеет минимальное значение; более того, вводя обратные связи [2], его можно, по крайней мере, снизить в два раза.
В-четвертых, большинство электротехнических сталей, кроме, в какой-то мере, марки Э423, не имеют на основной кривой намагниченности ярко выраженного пика для абсолютной магнитной проницаемости (max), который,
согласно [2], непосредственно связан с количественной мерой преобразования электрической энергии в магнитную и наоборот.
Все это дало основание предполагать, что магнитный поток в МП изменяется по закону, отличному от формулы
В этой связи, используя формулы Фарадея-Ленца, были проведены теоретические исследования.
На рис. 1 изображена простейшая классическая схема электрической цепи с индуктивностью L, подключенная к источнику постоянного напряжения U о.
Согласно также выражению (2), как только
© И.И. Ермаков, В.В. Киселев
Проблемы энергетики, 2011, № 9-10
