Теория / 17.4. Влияние гистерезиза и вихревых токов на ток в катушке с ферромагнитом
Магнитный гистерезис вносит дополнительные изменения в
форму кривой намагничивающего тока, связанные с тем, что при увеличении
магнитного потока ток намагничивания определяется восходящей ветвью гистерезисной
петли, а при уменьшении – нисходящей (рис. 17.7).
Из рисунка видно, что форма кривой тока отличается от
синусоиды и несимметрична относительно кривой напряжения. Кроме того, начальные
фазы тока и магнитного потока не совпадают, следовательно, эквивалентный ток отстает
от потока на угол φ<90о.
Таким образом, даже при равенстве нулю активного сопротивления в катушке
возникает активная мощность, то есть ток катушки из-за потерь на гистерезис
имеет активную составляющую.
Возникновение вихревых токов вызывает дополнительный
расход энергии в сердечнике. Энергия, израсходованная на перемагничивание
сердечника и поддержание в нем вихревых токов, преобразуется в тепло. Эту
энергию называют магнитными потерями или потерями в стали.
Мощность магнитных потерь определяется по формуле
где
G –
вес сердечника; Руд –
удельная мощность потерь стали (величина справочная).
Зная магнитные потери, можно найти активную
составляющую эквивалентного тока катушки
Векторная диаграмма будет иметь вид, представленный на рис. 17.8.
Угол сдвига фаз между током и напряжением φ определяется по формуле
Угол δ, дополняющий фазовый сдвиг между током и напряжением до 90о, называется углом потерь δ = 90о – φ.