Вынужденного напряжения

2.8. Магнитный усилитель без нагрузки ( 2.8, а) работает в режиме вынужденного намагничивания. Изменения индукции в сердечниках 5Х и В2 и напряженности переменного магнитного поля Н„ в установившемся режиме показаны на 2.8, бив сплошными линиями. Как повлияет на величину и форму кривых индукций и напряженности увеличение тока управления в 1,5 раза и умень-

2.12. Определить, в каком режиме (вынужденного или свободного намагничивания) находится магнитный усилитель со следующими параметрами: число витков рабочей обмотки wp= 200; активное сопротивление нагрузки RH= = 50 Ом; число витков обмотки управления wy= 2000; сопротивление обмотки управления /?у= 0,5 кОм; внутреннее сопротивление источника тока управления (термопара) RT == 30 Ом; сопротивление двух рабочих обмоток 2RP= = 3 Ом. Выяснить, какую индуктивность необходимо включить последовательно с обмоткой управления, чтобы усилитель перевести в режим вынужденного намагничивания, если частота сети переменного тока 500 Гц.

Для режима вынужденного намагничивания необходимо, чтобы полное сопротивление цепи управления было бы не менее чем в десять раз больше приведенного сопротивления цепи переменного тока, т. е.

Казалось бы, приведенное сопротивление первой цепи управления в 5 раз превышает сопротивление рабочей цепи, а следовательно, усилитель будет работать в режиме, близком к режиму вынужденного намагничивания. Проверим вторую цепь управления..

2.16. Магнитный усилитель с чисто активной нагрузкой включен под синусоидальное напряжение и работает в режиме вынужденного намагничивания. Форма кривых напряжения сети U и падения напряжения в сопротивлении нагрузки Ri, а также угол насыщения as при относительно малом токе управления приведены на 2.16, а. Определить предельный угол насыщения и относительную величину тока в нагрузке, при которых еще возможна прямоугольная форма кривой тока.

2.17. Трансформатор постоянного тока ( 2.17) служит для измерения (с помощью амперметра А магнитоэлектрической системы) постоянного тока величиной от 500 до 1000 А, протекающего по шине. Шину можно рассматривать как обмотку управления магнитного усилителя, работающего в режиме вынужденного намагничивания.

усилителя с самонасыщением, работающего в режиме вынужденного намагничивания, от процесса размагничивания сердечника в схеме усилителя, рабочая обмотка которого присоединена к источнику синусоидального напряжения через: а) идеальный ключ К, который в рабочий полупериод замкнут, а в управляющий — разомкнут; б) идеальный диод ( 2.24)?

щими подобно идеальным ключам (замкнуты в течение только рабочего полупериода соответствующего сердечника), а сопротивление управляющей цепи — бесконечно большим (режим вынужденного намагничивания)?

Решение. Так как обмотка управления охватывает оба сердечника, в ней создается э. д. с., определяющаяся суммарным изменением индукции обоих сердечников. Направления намагничивающих сил, создаваемых токами рабочих обмоток и определяемых по правилу буравчика, убеждают, что в обмотке управления наводится э.д.с. второй и кратных ей (четных) гармоник. Однако под действием этих э.д.с. переменный ток в цепи управления протекать не сможет (режим вынужденного намагничивания). Поэтому размагничивание в управляющий и намагничивание в рабочий полупериоды каждого сердечника будет происходить так же, как и в элементарной схеме.

Трехфазная схема с нулевым выводом ( 23, г) имеет малое падение напряжения на диодах и поэтому может быть использована для выпрямления низких напряжений при повышенных мощностях (свыше 500 Вт). Схема характеризуется низким коэффициентом использования мощности трансформатора, сравнительно большим обратным напряжением на диоде и наличием вынужденного намагничивания трансформатора, которое вызывает увеличение потерь в магни-топроводе.

Основной недостаток рассмотренной схемы — наличие потока вынужденного намагничивания, обусловленного несимметрией нагрузки (в каждый момент в работе находится одна фаза) . Этот поток имеет одинаковое направление во всех стержнях и замыкается через воздух или кожух трансформатора, вызывая нагрев последнего. Для уменьшения насыщения сердечника и, следовательно, уменьшения намагничивающего тока приходится увеличивать сечение сердечника.

где t/свт — амплитуда вынужденного напряжения на конденса" торе.

а амплитудное значение вынужденного напряжения на емкости

Из выражения для вынужденного значения напряжения на емкости

Таким образом, непосредственно после замыкания на землю напряжение на неповрежденных фазах испытывает скачок; далее начинается второй этап переходного процесса — перезаряд емкостей Со/ и Смф/ неповрежденных фаз через индуктивность источника, т. е. колебания вокруг вынужденного напряжения иАВ или иАс, например

Эти колебания приводят к характерному всплеску напряжения в фазе А, носящему название пика гашения t/n. г. Амплитуда колебаний Л2 равна разности между мгновенным значением вынужденного напряжения на поврежденной фазе непосредственно после обрыва дуги U A (f) + At/ и начального напряжения до обрыва дуги, равного нулю. Пик гашения приближенно равен (без учета затухания и изменения во времени напряжения промышленной частоты):

Амплитуда напряжения при повторном зажигании может быть определена по (24-10), но напряжение на поврежденной фазе (член в квадратных скобках) должно определяться по (24-21). Приняв, что зажигание дуги происходит в наиболее неблагоприятный момент максимума вынужденного напряжения на поврежденных фазах, получим:

Так как в цепи нет источника электрической энергии, то нет и вынужденного напряжения

Перенапряжения на емкости возможны за счет больших значений свободной составляющей «с- Как видно из (10.38), амплитуда свободной составляющей напряжения имеет величину, во много раз превосходящую 17с т, если со J> со0 и 1зс « 0, т. е. при переходе вынужденного напряжения на емкости через нуль.

Внутренние перенапряжения, возникающие в передачах 330— 500 кв в переходном режиме достигают амплитуд (3-=-3,5) U$ с последующим установлением вынужденного напряжения порядка (1,4-4- 1,5) t/ф и более.

Каждой электропередаче присуще статистическое распределение вынужденного напряжения. В качестве хорошего приближения плотность распределения вынужденного напряжения можно определить по формуле

Максимальное напряжение в переходном процессе при каждой коммутации принято представлять как произведение ударного коэффициента на амплитуду вынужденного напряжения