4.4.Ток при замыкании и размыкании цепи
Найдем изменение тока при размыкании цепи, в которой идет ток I, сопротивление цепи R, ее индуктивность L (рис.4.4.). В момент времени отключили источник ЭДС. Сила тока в цепи начинает убывать до нуля.
При убывании силы тока возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая убыванию тока:
.
Разделяя переменные, получаем дифференциальное уравнение:
После интегрирования имеем: , или
.
Найдём значение константы интегрирования, подставим начальные условия: при ток
,
тогда
— при отключении тока в цепи сила тока
убывает до нуля не мгновенно, а по закону
экспоненты (кривая 1 на рис.4.5). Скорость
убывания определяется отношением,
которое называется постоянной времени
цепи.
.
Из этой формулы видно, что — это время, в течение которого ток в цепи уменьшается вe раз.
При замыкании цепи ЭДС самоиндукции препятствует нарастанию тока:
.
Решая это уравнение относительно I, получаем: — ток при замыкании цепи нарастает по закону экспоненты (кривая 2 на рис.4.5).
ЛЕКЦИЯ 16
Возьмем два контура 1 и 2, расположенные близко друг к другу в неферромагнитной среде (рис.4.6). Если в контуре 1 течет ток силы , он создает через контур 2 пропорциональныйполный
магнитный поток . При изменениях токав контуре 2 индуцируется ЭДС
.
Аналогично, при протекании в контуре 2 тока силы возникает сцепленный с контуром 1 поток
.
При изменениях тока в контуре 1 индуктируется ЭДС.
Контуры 1 и 2 называют связанными, а явление возникновения ЭДС в одном из контуров при изменении силы тока в другом – взаимной индукцией. Коэффициенты пропорциональности иназывают взаимной индуктивностью контуров. В отсутствие ферромагнетиков эти коэффициенты всегда равны друг другу:
.
Их величина зависит от формы, размеров и взаимного расположения контуров, а также от магнитной проницаемости среды, окружающей контуры. Измеряетсяв тех же единицах, что иL ( в Генри).
Найдем взаимную
индуктивность двух катушек, намотанных
на общий тороидальный железный сердечник
(рис.4.7). Линии магнитной индукции
сосредотачиваются внутри сердечника,
поэтому можно считать, что возбуждаемое
любой из обмоток магнитное поле будет
иметь всюду в сердечнике одинаковую
напряженность.
где – длина сердечника.
Магнитный поток через поперечное сечение сердечника , гдеS – площадь поперечного сечения сердечника. Подставив , получаем. Это выражение умножим на число витков второй обмотки, получим полный поток, сцепленный со второй обмоткой:
.
Сравнивая это выражение с выражением (4.1), получаем
.
Аналогично можно получить .
В
общем случае
,
так как множитель(магнитная
проницаемость среды), входящий в эти
выражения, зависит от напряженности
поляв сердечнике. Если,
то один и тот же ток, пропускаемый один
раз по первой, а второй раз — по второй
катушке, создает в сердечнике поле
разной напряженности.
Соответственно, значенияв обоих случаях будут различны, так что
призначенияине совпадают. Если сердечник
неферромагнитный, например, деревянный,
то,
т.
к.не зависит от.
Явление самоиндукции. Энергия магнитного поля
Основные ссылки
CSS adjustments for Marinelli theme
Объединение учителей Санкт-Петербурга
Форма поиска
Вы здесь
Главная » Явление самоиндукции. Энергия магнитного поля
Явление самоиндукции | |
Явление самоиндукции — частный случай электромагнитной индукции и, следовательно, для него справедливы все закономерности явления электромагнитной индукции. При этом
| |
В момент замыкания ключа ЭДС самоиндукции в катушке препятствует нарастанию тока I: Л2 загорается позжеЛ1 (рис). | |
Опыт иллюстрирует, что для изменения тока требуется время, т.е. явление самоиндукции аналогично явлению инерции в механике. При размыкании этой цепи лампочки гаснут одновременно, т.к. две верхних ветви соединены последовательно (токи одинаковы в любой момент времени). | |
Цепь разомкнули. В момент размыкания через гальванометр течет ток против начального тока: может быть больше ЭДС источника (рис). Следовательно, ток после размыкания увеличивается. | |
Учёт ЭДС самоиндукции в технике. Масляные выключатели; при размыкании цепи с большой индуктивностью параллельно включают конденсатор с большой электроемкостью и высоким напряжением. При замыкании и размыкании цепи возникают экстратокизамыкания (размыкания) тем большие по величине, чем быстрее происходит процесс. |
|
Индуктивность Если через катушку пропускать ток, то Ф ~ I. Следовательно, Ф=LI, где L — индуктивность катушки (коэффициент самоиндукции), характеризующая ее магнитные свойства. | |
Индуктивность показывает, какой магнитный поток пронизывает данный проводник при прохождении по нему тока силой 1 А (в СИ). | |
Согласно закону электромагнитной индукции Но ΔФ=LΔI, следовательно: | |
Индуктивность численно равна эдс самоиндукции, возникающей в проводнике при изменении силы тока на единицу силы тока (1 А) за единицу времени (1с). В СИ единица индуктивности – Генри. | |
Индуктивность – характеристика проводника, зависящая только от: Формы Размеров Магнитной проницаемости среды. | |
Например, индуктивность катушки зависит от числа витков, диаметра катушки, ее длины и материала сердечника. | |
Энергия магнитного поля. | |
По аналогии с кинетической энергией: | |
При замыкании цепи энергия равна работе по созданию тока (вихревого электрического поля). При размыкании энергия магнитного поля превращается в тепловую (искра., дуга). |
|
(Резистор R уравновешивает сопротивление катушки L, чтобы лампочки горели с одинаковой яркостью).
Теги:
конспект
Номинальный Нормальный, Короткое замыкание и Отключение, Кратковременный Номинальный ток и Рабочий цикл автоматического выключателя
Номинальный нормальный ток автоматического выключателя — это среднеквадратичное значение.
значение тока, который автоматический выключатель может пропускать непрерывно и при повышении температуры различных частей в установленных пределах.
Конструкция контактов и других токоведущих частей в прерывателе автоматического выключателя обычно основывается на пределах повышения температуры. При данном поперечном сечении проводника и определенной величине тока повышение температуры зависит от проводимости материала. Следовательно, материал с высокой проводимостью является предпочтительным для токоведущих частей. Сечение проводников должно быть увеличено для материалов с более низкой электропроводностью.
Следует избегать использования магнитных материалов в замкнутых цепях, чтобы предотвратить нагрев из-за гистерезисных потерь и вихревых токов. Номинальный ток автоматического выключателя проверяется путем проведения испытаний на превышение температуры.
восстанавливающееся напряжение и напряжение промышленной частоты.
Выражается в кА, среднеквадратичное значение. при разъединении контактов.
Может случиться так, что автоматический выключатель может включиться при существующей неисправности. В таких случаях ток увеличивается до максимального значения на пике первой токовой петли. Автоматический выключатель должен замыкаться без колебаний при соприкосновении контактов. Автоматический выключатель должен выдерживать высокие механические нагрузки во время такого замыкания. Эти возможности подтверждены проведением текущих испытаний. Номинальный ток включения автоматического выключателя при коротком замыкании представляет собой пиковое значение первого контура тока короткого замыкания (I pk ), которые автоматический выключатель может включать при номинальном напряжении.
Номинальный ток включения = 1,8 x √2 x Номинальный ток отключения при коротком замыкании
В приведенном выше уравнении коэффициент √2 преобразует среднеквадратичное значение в значение до пикового значения.
Коэффициент 1,8 учитывает удвоение тока короткого замыкания с учетом небольшого падения тока в течение первой четверти периода.
Вы можете прочитать, Почему создание тока автоматического выключателя больше, чем ток отключения?
Номинальный кратковременный ток:Кратковременный ток автоматического выключателя представляет собой среднеквадратичное значение. значение тока, которое автоматический выключатель может пропускать в полностью замкнутом положении в течение заданного времени при заданных условиях использования и поведения. Обычно он выражается в кА за период в одну секунду. Соседние полюса испытывают механическую силу во время испытания.
Номинальная продолжительность короткого замыкания обычно составляет 1 секунду, и автоматический выключатель должен выдерживать ток короткого замыкания, равный его номинальному току отключения в течение одной секунды. При испытании кратковременным током контакты не должны повреждаться или привариваться.
Токоведущие части и изоляция не должны изнашиваться. Как правило, поперечное сечение проводников, основанное на нормальных требованиях к номинальному току, вполне соответствует номинальному току короткого замыкания в течение 1 секунды.
Рабочий цикл:Последовательность операций обозначает последовательность операций отключения и включения, которую выключатель может выполнять при определенных условиях. Привод испытывает серьезные механические нагрузки во время работы АПВ. В соответствии с IEC автоматический выключатель должен иметь возможность выполнять последовательность операций в соответствии с одним из следующих двух вариантов:
(i) O-t-CO-T-CO
, где O=отключение
C=включение
CO=включение с последующим размыканием
t=3 минуты для автоматического выключателя, который не используется для быстрого АПВ
t=0,3 секунды для автоматического выключателя, который используется для быстрого АПВ.
T=3 минуты.
(ii) CO-t’-CO
, где t’-15 секунд для автоматического выключателя, который нельзя использовать для быстрого автоматического повторного включения.
Вы можете прочитать, Философия автоматического повторного включения в дистанционной защите.
Часто задаваемые вопросы — Schneider Electric
{"searchBar":{"inputPlaceholder":"Поиск по ключевому слову или задать вопрос","searchBtn":"Поиск","error":"Пожалуйста, введите ключевое слово для поиска"}} Как сохранить параметры в клавиатуре и загрузить в другой идентичный…
Проблема: Попытка сохранить параметры в клавиатуре и загрузить их в другой идентичный привод ATV630. Линейка продуктов: Приводы ATV630 Среда: Клавиатура Причина: Передача файлов Решение: Перейти к главному…
Двигатель 415 В, класс изоляции F, сопротивление dv/dt 1 кВ/мкс, Can can can…
Как правило, двигатель с изоляцией класса F рассматривается как двигатель с частотно-регулируемым приводом, но указано, что выдерживаемая способность dV/dT составляет 1 кВ/мкс. Следовательно, мы не можем рассматривать этот двигатель как класс ЧРП…
Можно ли смоделировать функциональные блоки МОМ в SoMachine Basic?
Проблема: Можно ли моделировать функциональные блоки PTO в SoMachine Basic? Линейка продуктов: M221, TM221 Решение: Как и в случае с блоками PID, вы не можете имитировать блоки функций PTO в SoMachine Basic. Вы будете…
5.1.1″> Последнее изменение:28.09.2021
Как читать переставленные значения с плавающей запятой в Modbus
Проблема У пользователя есть устройство Modbus содержащий переставленные регистры с плавающей запятой, и хочет подтвердить значения, считываемые программным обеспечением, таким как Power Monitoring Expert (PME), с помощью SwappedFloat…
Popular Video FAQsPopular Videos
Video — XX ультразвуковой датчик M18 с аналоговым выходом,…
Video: How to экспортировать модели данных для реле MiCOM
Видео: Green Premium (RoHS, REACh, PEP, Eoli) Соответствие…
Узнайте больше в разделе общих знаний. влажность влияет на результаты испытаний сопротивления изоляции? Линейка продуктов: автоматические выключатели Окружающая среда: выключатели в литом и изолированном корпусах Разрешение: высокая влажность может значительно.
..
Что означает рейтинг AC-3e и каково его применение?
Рейтинг AC-3e — это способность контактора запускать и выключать высокоэффективные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (IE-3/IE-4) во время работы и реверса, которые имеют…
Аварийный сигнал жизненного цикла силового модуля Symmetra PX 250/500K
Проблема: Аварийный сигнал жизненного цикла силового модуля Symmetra PX 250/500K Линейка продуктов: Symmetra PX 250/500K Причина: Клиенты могут позвонить, чтобы запросить FSR или спросить, как сбросить аварийный сигнал жизненного цикла на блоке питания.
