Мощность потерь. Векторная диаграмма катушки со стальным сердечником
При расчете цепи катушки со стальные сердечников несинусоидальный намагничивающий ток 
часто заменяют эквивалентным синусоидальным, который имеет то же действующее значение, что и несинусоидапьный. При этой замене пользуются поправочным коэффициентом 
зависящим от формы кривой тока, которая в свою очередь зависит от максимального значения индукции в сердечнике 
.
При синусоидальном токе векторная диаграмма для катушки (без активного сопротивления) со стальным сердечников (без рассеяния) может быть построена как для идеальной индуктивности, т. е. ток отстаёт от напряжения на угол 90°. Если учесть потери на циклическое перемагничивание в сердечнике 
и на вихревые токи 
, т.е. потери в стали 
, то ток в катушке со стальным сердечником отстает от напряжения на угол 
(рис. 13.5 а). При этом появляется активная составляющая тока
совпадающая по фазе с напряжением, и реактивная составляющая тока
Реактивная составляющая тока, совпадающая по фазе с магнитным потоком и намагничивающая сердечник, называется намагничивающим током катушки.
Угол 
, на который ток 
опережает по фазе магнитный поток 
(рис. 13.5 а), называется углом потерь
Потери в стали (магнитные потери) можно определить выражением
где 
масса ферромагнитного сердечника, кг; 
— удельная мощность потерь в стали, 
.
Удельную мощность потерь вычисляют по формуле
где 
— потери в стали при индукции 
и частоте 
— максимальное значение индукции.
Если не пренебрегать активным сопротивлением катушки 
, то падение напряжения на этом сопротивлении 
совпадает по фазе с током 
. На активном сопротивлении возникают потери мощности, которые являются электрическими потерями и называются потерями в меди 
. Эти потери складываются с магнитными и создают суммарные потери в катушке со стальным сердечником 
. Суммарные потери 
влияют на угол потерь 
и на активную составляющую тока катушки 
, так как 
Большая часть магнитного потока, т. е. основной поток 
, замыкается в сердечнике, а незначительная часть потока , рассеивается. Поток рассеяния 
индуктирует и катушке ЭДС рассеяния. На преодоление ЭДС рассеяние в напряжении, приложенном к катушке, появляется составляющая, которая опережает ток на угол 90°. Потом рассеяния совпадает по фазе с током.
Следовательно, напряжение на зажимах катушки со стальным сердечником складывается из напряжения 
. Это используется при построении векторной диаграммы катушки со стальным сердечником (рис. 3.636).
Эта страница взята со страницы лекций по предмету теоретические основы электротехники (ТОЭ):
Предмет теоретические основы электротехники
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Выпрямители — источники несинусоидального тока |
| Катушка с ферромагнитным сердечником |
| Схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечником |
| Феррорезонанс |
