2017-07-31
Свободная энергия обратной ЭДС в катушке индуктивности с сердечником
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.
Эти вычисления также подходят и для RC-цепи, в которой известны коэффициенты параметрической кривой, которая полностью аналогична кривой Столетова.
Только там вместо тока будет выступать напряжение.
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 ».
- 5. График для железа Армко. Kη2=1.663 ».