2017-07-31
Персональный сайт Вячеслава Горчилина
Свободная энергия обратной ЭДС в катушке индуктивности с сердечником
k11   k12   k13   k14 Начальный ток в катушке:
k21   k22   k23   k24 Конечный ток в катушке:
Kη2 = 2.964     Mmax/M0 = 3.467     M0/Mmin = 2.714     Mmax/Mmin = 9.413
Поделиться Подробно
Для того, чтобы поделиться созданным вами проектом, нужно скопировать ссылку и вставить её в блог, форум или другой сайт:
Калькулятор позволяет найти оптимальную зависимость параметрического изменения индуктивности от тока, и рабочий режим возбуждающего генератора, для получения максимального КПД в замкнутой RL-цепи, где в качестве источника энергии выступает обратная ЭДС.
Теоретическое обоснование получения дополнительной энергии из обратной ЭДС в катушке индуктивности с сердечником приводится здесь. Под ОЭДС подразумевается процесс, который возникает в катушке после достаточно резкого прекращения подачи тока от внешнего источника энергии и образования замкнутой RL-цепи. В этот момент в ней присутствует ток I0, который в этом калькуляторе называется начальным, и который со временем уменьшается до нуля, постепенно выделяясь в виде активной энергии на нагрузке R. Если в этом процессе индуктивность меняется параметрически, то выделенная на нагрузке энергия, в некоторых случаях, может превысить начальную энергию в катушке. Параметрическая зависимость индуктивности от тока выражается соотношением:
L = LS‧M(I),   где: M(I) = (1 + k11‧I + k12‧I2 + k13‧I3 + k14‧I4 )/(1 + k21‧I + k22‧I2 + k23‧I3 + k24‧I4)
где: LS — начальная индуктивность катушки (без тока). Коэффициенты k11..k24 могут быть любыми, даже отрицательными. В последнем случае нужно быть осторожным в том плане, чтобы диапазон значений M(I) не входил в отрицательную область.
На левом графике показывается полученная в результате подставновки коэффициентов k11..k24 зависимость M(I), которая соответствует реальной зависимости магнитной проницаемости ферромагнитного сердечника от напряженности магнитного поля. Правый график показывает спадание тока в индуктивности в зависимости от времени. Он будет соответствовать реальной осцилограмме, снятой на токовом трансформаторе, который можно включить в разрыв цепи катушки. Выше приводится вычисленное значение коэффициента энергетического выигрыша Kη2, который представляет собой увеличение КПД второго рода.
Все значения в данном калькуляторе — относительные. Для вычисления реальных значений необходимо знать намоточные данные катушки и параметры сердечника.
Далее приводится подборка значений некоторых Kη2 и соответствующих ему зависимостей M(I).
  • 1. Классическая индуктивность, параметрическая зависимость отсутствует, прибавки нет. Kη2=1  ».
  • 2. Близкая к идеальной зависимость M(I). Kη2=8.5  ».
  • 3. Работа только на восходящей M(I). Kη2=0.82   ». Это означает, что в реальном устройстве обычный КПД не будет выше 82%, и для его повышения нужно снижать или увеличивать максимальный ток в катушке.
  • 4. Синусный график M(I). Kη2=0.96  ».
2009-2017 © Vyacheslav Gorchilin