Повна версія

Головна arrow Техніка arrow ЕЛЕКТРОННІ АПАРАТИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ КОМПОНЕНТІВ В ЕЛЕКТРОННИХ АПАРАТАХ

Електромагнітні компоненти силових електронних апаратів зазвичай працюють в умовах впливу змінних напруг і струмів підвищеної частоти. Тому опис властивостей феромагнетиків за допомогою СПГ призведе до неправильних результатів. Для цих цілей використовують ДПГ, які представляють залежності В від Я, коли dH / dt »0. При цьому ДПГ з підвищенням частоти починають значно відрізнятися від СПГ. З ростом частоти перемагіічіванія ДПГ розширюють свою площу, тобто збільшують втрати в феромагнетику. Крім того, круті ділянки ДПГ стають більш пологими (рис. 2.6). Для оцінки динамічних властивостей феромагнетиків використовують динамічні криві розмагнічування. Ці криві є геометричним місцем вершини ДПГ приватних циклів перемагіічіванія. При цьому розмагнічування проводиться в умовах несиметричного магнітного поля, що змінюється в часі. Розмагнічуючий поле можна представити у вигляді змінної Я_ і постійної складової Я 0, Яка поступово зменшується до нуля. Апроксимуємо експериментально зняті ДКР, можна побудувати спрощені ДПГ. Динамічні петлі гистерезиса є найбільш інформативними залежностями для проектування реакторів і трансформаторів, що працюють в умовах впливу змінних струмів і напруг підвищеної частоти.

Петлі гістерезису при синусоїдальній напрузі харчування

Мал. 2.6. Петлі гістерезису при синусоїдальній напрузі харчування

При невисоких частотах (50 Гц - 5 кГц) застосовують різні металеві магнитомягкие матеріали, наприклад електротехнічні стали з добавками кремнію з низькою коерцитивної силою ( Н з <4 А / м), або сплави заліза з нікелем (пермаллои). Для цих сплавів характерні високі значення відносної магнітної проникності і низькі значення коерцитивної сили. Тому втрати при перемагничивании малі, що особливо важливо при роботі на підвищених частотах.

При більш високих робочих частотах (J > 5 кГц) використовують напівпровідникові ферити або магнітодіелектріческіе матеріали. Ферити виготовляються з різних з'єднань оксидів заліза з цинком, марганцем і ін. Порошкоподібної структури, по керамічної технології. Ферити по електропровідності є напівпровідниками. Тому їх питомий об'ємний електричний опір на багато порядків перевищує аналогічне опір сталей і сплавів. Високе значення електричного опору дозволяє істотно знизити вихрові струми і викликані ними втрати енергії. Малі втрати енергії від вихрових струмів, а також можливість виробництва магнитопроводов різної форми зумовили широке використання феритових магнітопроводів в силовій електроніці. В даний час на базі магній- цинкового (MnZn) фериту створені магнітні матеріали з високими значеннями індукції насичення, магнітної проникності, низькими втратами енергії для роботи в діапазоні частот від 300 кГц до 1 МГц. Для роботи на частотах понад 1 МГц рекомендується використовувати нікель-цін- ковие (NiZn) ферити. Однак їх застосування має обмеження по чутливості до температури і характеристиці насичення [1].

Розробка магнитопроводов для реакторів з низькою індуктивністю і високим значенням робочих струмів вимагає використання інших критеріїв оцінки характеристик, відмінних від використовуваних при розробці магнитопроводов для трансформаторів. В реакторах часто потрібно забезпечити невелике значення індуктивності при великих значеннях протікає через них струму. Крім того, при використанні в якості елемента фільтра в ланцюгах постійного струму реактор піддається іодмаг- нічіванію постійним струмом. При цьому необхідно збереження сталості індуктивності при зміні струму в широкому діапазоні.

Традиційно це завдання вирішувалося виготовленням муздрамтеатру з повітряним зазором (або декількома проміжками). При цьому значення індуктивності реактора зменшується і знижується її залежність від значення струму в обмотці. Однак цей спосіб має ряд недоліків, з яких основним є виникнення магнітних потоків розсіювання поблизу зазору і, як правило, погіршення показників електромагнітної сумісності.

Останнім часом для цієї мети розробляються магнітодіелектрики з низькою (необхідної) магнітною проникністю. Основою таких матеріалів є з'єднання композиційних матеріалів порошкоподібної структури, які об'єднують магнітні матеріали з діелектриками за допомогою спеціальних зв'язують їх речовин. В результаті виходить матеріал з низькою магнітною проникністю за рахунок як би розподіленого зазору по всьому замкнутому магнітопровода струмів.

 
<<   ЗМІСТ   >>