Экспериментальное определение параметров магнитного сердечника и катушки индуктивности на его основе
Автор: Наклескин Александр Геннадьевич, Позднов Максим Владимирович, Твердохлебов Андрей Яковлевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электромеханические системы
Статья в выпуске: 2 т.18, 2018 года.
Бесплатный доступ
Введение. Статья посвящена описанию экспериментального метода определения кривой намагничивания сердечника для расчета катушки индуктивности на его основе, что удобно применять, например, при отсутствии параметров магнитного материала сердечника или для уточнения параметров готовой катушки. Материалы и методы. Предлагается для измерения кривой намагничивания - зависимости магнитного потока от МДС Φ(F) - сформировать импульс тока в намотанной на сердечнике тестовой обмотке. Это предлагается осуществить с помощью тиристорно-конденсаторной схемы. При этом измерение МДС провести по току в обмотке, а магнитный поток в сердечнике одним из способов: либо с помощью дополнительной потокоизмерительной обмотки, либо косвенным вычислением из напряжения на основной обмотке. Результаты. Предлагается программный код в системе MATLAB для обработки результатов и построения кривых намагничивания по второму способу для сердечника ГМ24ДС ШЛ 40х80 (100х40) ТУ 1261-032-12287107-2010 фирмы «Гаммамет» при разных зазорах. По полученным данным рассчитаны параметры катушки: индуктивность, магнитная проводимость, максимальный магнитный поток и МДС насыщения. По полученным характеристикам предложен расчет катушки на заданную индуктивность и максимальный ток. Обсуждение. Указанная методика универсальна и может быть применена для определения параметров разных типов магнитных сердечников, а приведенный расчет может быть использован для уточнения параметров катушек индуктивности на этих сердечниках. Заключение. В результате работы получено семейство характеристик намагничивания Φ(F) для сердечника ГМ24ДС ШЛ 40х80 (100х40) ТУ 1261-032-12287107-2010 фирмы «Гаммамет» и определен его максимальный магнитный поток насыщения Φm. Полученные данные использованы для расчета катушки индуктивности по исходным данным.
Катушка индуктивности, кривая намагничивания, магнитодвижущая сила, магнитопровод, обработка экспериментальных данных, пакет прикладных программ matlab, параметры катушки индуктивности с сердечником, потокоизмерительная обмотка, характеристики сердечника
Короткий адрес: https://sciup.org/147232676
IDR: 147232676 | DOI: 10.14529/power180212
Список литературы Экспериментальное определение параметров магнитного сердечника и катушки индуктивности на его основе
- Немцов, М.В. Справочник по расчету параметров катушек индуктивности/М.В. Немцов, Ю.М. Шамаев. -М.: Энергоатомиздат, 1981. -136 с.
- Калантаров, П.Л. Расчет индуктивностей: Справочная книга/П.Л. Калантаров, Л.А. Цейтлин. -3-е изд. -Л.: Энергоатомиздат, 1986. -488 с.
- Мелешин, В.И. Транзисторная преобразовательная техника/В.И. Мелешин. -М.: Техносфера, 2005. -632 с.
- Матвеев, К. Использование пакета ANSYS для моделирования электромагнитных элементов импульсных преобразователей напряжения//Силовая электроника. -М.: ООО «Медиа Кит», 2004. -№ 2. -С. 92-94.
- Сеньков, А.П. Особенности магнитного поля вентильных электродвигателей с зубцовым шагом обмотки статора/А.П. Сеньков, С.Н. Лавренов, П.В. Макин, Ю. Сан//Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: морская техника и технология. -2016. -№ 4. С. 79-88.
- ТУ 1261-032-12287107-2010. Магнитопроводы разрезные композиционные ГАММАМЕТ.
- Магнитопроводы ГАММАМЕТ® 24ДС. -http://www.gammamet.ru/index.php/ru/gm/razr.
- Горбачев, Н.В. Промышленная электроника/Н.В. Горбачев. -М.: Высш. шк., 1986. -217 с.
- Трофимова, Т.И. Курс физики: учеб. пособие для студ. учреждений высш. проф. образования/Т.И. Трофимова. -20-е изд., стер. -М.: Издат. центр «Академия», 2014. -560 с.
- Пат. 2623531 Российская Федерация, МПК C25D19/00, C25D11/02. Устройство для плазменно-электролитического оксидирования металлов и сплавов/В.Ю. Евсеев, В.Н. Кокарев, Н.А. Кузнецов и др.; заявитель и патентообладатель Акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (АО «ВНИКТИ»). -№ 2016141607; заявл. 24.10.2016; опубл. 27.06.2017, Бюл. № 18.
- Ивашин П.В., Криштал М.М., Макоткин М.С., Пестряков А.Е., Полунин А.В. Устройство для микродугового оксидирования: патент RUS 2515732; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тольяттинский государственный университет». заявка № 2013101388/02; заявл. 10.01.2013; опубл. 20.05.2014, Бюл. № 14.
- Чернявский, Н.И. Генераторы импульсов тока с секционированными накопителями энергии для аргонодуговой сварки алюминиевых сплавов: моногр./Н.И. Чернявский. -Тольятти: Изд-во ПВГУС, 2014. -212 с.
- Кузнецов, А. Трансформаторы и дроссели для импульсных источников питания/А. Кузнецов//Схемотехника. -2000. -№ 1-3.
- Афонский, А.А. Измерительные приборы и массовые электронные измерения/А.А. Афонский, В.П. Дьяконов. -М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2007. -541 с.
- Кузнецов, А.В. Элементарная электротехника/А.В. Кузнецов. -М.: ДМК Пресс, 2014. -896 с.
- Антонов, В.Г. Средства измерения магнитных параметров материалов/В.Г. Антонов, Л.М. Петров, А.П. Щелкин. -Л.: Энергоатомиздат, 1986. -216 с.
- Хоровиц, П. Искусство схемотехники: пер. с англ./П. Хоровиц, У. Хилл. -Изд. 6-е. -М.: Мир, 2003. -704 с.
- Манаев, Е.И. Основы радиоэлектроники/Е.И. Манаев. -М.: Радио и связь, 1990. -512 с.
- Широков, К.М. Алгоритм определения магнитных характеристик электротехнических изделий/К.М. Широков//Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. -2013. -№ 1. -С. 70-73.
- Ивашин, В.В. К вопросу создания переносных импульсных невзрывных сейсмоисточников с индукционно-динамическим приводом/В.В. Ивашин, Н.А. Иванников, К.Х. Узбеков//Известия Самарского научного центра Российской академии наук. -2013. -Т. 15, № 4-1. -С. 75-81.
- Прядилов, А.В. Индукционно-динамический привод для импульсных технологий/А.В. Прядилов, М.В. Позднов//Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии: сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф./Федеральное агентство по образованию, Тольяттинский государственный университет, Электротехнический факультет. -2009. -С. 49-57.
- The MathWorks. Instrument Control Toolbox. Getting Started Guide for Tektronix Oscilloscopes. -https://ch.mathworks.com/products/instrument/request-tektronix-guide.html?s_tid=sh_tecktronix_guide_cta2.
- Измеритель RLC портативный Е7-22. -https://lib.chipdip.ru/062/DOC000062315.pdf.
- Савельев, И.В. Курс общей физики: в 3 т. Т. 2: Электричество и магнетизм. Волны. Оптика: учеб. пособие/И.В. Савельев. -2-е изд., перераб. -М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1982. -496 с.
- Мелешин, В.И. Транзисторная преобразовательная техника/В.И. Мелешин. -М.: Техносфера, 2005. -623 с. -http://www.iprbookshop.ru/31873.html.
- Калиткин, Н.Н. Численные методы/Н.Н. Калиткин. -М.: Наука, 1978. -518 с.
