Задача 2.4

Визначити активну потужність симетричного трифазного приймача, якщо фазні напруги i струми U _ф=100 В, I _ф=1 А, а коефіцієнт потужності cos j = 0,5.

Розв¢язання

Оскільки фазна потужність P _ф= U _ф I _фcos j = 100×1×0,5=50 Вт, то активна потужність симетричного трифазного приймача P= 3× P _ф=150 Вт.

3. Магнітні кола

Сукупність пристроїв з феромагнітними тілами, що застосовують для створення необхідних магнітних полів, називають магнітним колом. Магнітні кола бувають нерозгалужені (приклад – у реле) та розгалужені (приклад – у трифазних трансформаторів).

3.1. Основні поняття

Магнітне поле характеризують вектором магнітної індукції , який спрямований по дотичній до магнітних силових ліній. Одиниця вимірювання магнітної індукції Тл (тесла). Вектори створюють магнітний потік Ф через поверхню S. Якщо В = const і перпендикулярна поверхні, то Одиниця вимірювання магнітного потоку Вб (вебер).

Магнітна індукція і потік залежать від середовища, тому ввели поняття напруження магнітного поля Одиниця вимірювання А/м,

де m – відносна магнітна проникливість;

m ₀ – магнітна проникливість повітря.

Для фероматеріалів m >> 1, їх характеризують кривою намагнічування В (Н), яку приводять у довідниках для різних матеріалів у виді графіків або таблиць.

Збуджують магнітне поле постійні магніти та намагнічуючі котушки. Котушки зі струмом І та числом витків w характеризують намагнічувальною силою МРС яку вимірюють в амперах.

Згідно закону повного струму намагнічуюча сила контуру дорівнює алгебраїчній сумі добутків напруженостей магнітного поля Н_і на відповідні їм дожини ділянок l_і контуру, тобто

3.2. Магнітні кола з постійними магніторушійними

Силами

При розрахунках магнітних кіл розв’язують дві задачі.

Пряма задача пов’язана з розрахунком параметрів котушки. Формулюють її так: для заданого магнітопроводу (відомі геометричні розміри та матеріал, який визначає криву намагнічування), по основному магнітному потоці Ф необхідно визначити намагнічуючу силу котушки F. Розв¢язуємо цю задачу так:

- розбиваємо магнітне коло на ділянки, для яких визначаємо довжину , та площу поперечного перерізу ;

- розраховуємо магнітну індукцію для кожної ділянки ;

- визначаємо напруження магнітного поля:

а) для феромагнітних матеріалів по кривій намагнічування В (Н);

б) для повітряного проміжку по формулі

;

- нарешті визначаємо намагнічуючу силу котушки.

Якщо магнітне коло складається з двох ділянок, які мають феромагнітній матеріал з різною площею поперечного перерізу, та двох ділянок повітряного проміжку з однаковою площею поперечного перерізу, то

Зворотна задача пов’язана з розрахунком магнітного потоку, що утворює існуюча котушка. Формулюють її так: для заданого магнітопроводу по намагнічувальній силі котушки F необхідно визначить збуджений магнітний потік Ф. Розв¢язуємо цю задачу:

- задаємося рядком магнітних потоків Ф₁, …, Ф_n ;

- визначаємо намагнічуючу силу для кожного магнітного потоку Ф_і, тобто розв’язуємо n разів пряму задачу;

- будуємо вебер-амперну характеристику Ф(wI) і по ній визначаємо магнітний потік Ф.