Elektronická zařízení potřebují ke své činnosti zdroj elektrické energie a to nejčastěji ve formě stejnosměrného DC výkonu. Postupem času zastarala klasická koncepce napájecích zdrojů proti napájenému zařízení tak mohutně, že disproporce byla nepřiměřená. Proto je možno cca od začátku 70-tých let 20. století pozorovat snahu i renomovaných firem tuto otázku řešit. U nás jsou tyto pokusy spojeny se jménem Ing.Kabeše, ve světě s tak proslulými firmami jako Hewlett§Packard a jiné. Každý napájecí zdroj lze podle Theveninovy věty nahradit sériovým spojením ideálního zdroje napětí a jeho ...
Vydal: FEKT VUT Brno
Autor: UREL - Vlastislav Novotný, Pavel Vorel, Miroslav Patočka
Strana 47 z 139
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
Stačí počítat
buď vztahem (4.4). použitelný režim, musíme se
ovšem smířit jistou závislostí indukčnosti proudu. 3.2 Důsledky význam použití vzduchové mezery
Zamysleme nyní znovu nad funkcí vlivem vzduchové mezery. procházejícím proudu. objemné těžké jádro.1. Feromagnetická část
magnetického obvodu zde slouží pouze jako jakési pólové nástavce, umožňující realizovat
vzduchovou mezeru definované malé délky definovaného průřezu při jinak velkých rozměrech
vinutí cívky. Součin souvisí objemovou
hustotou energie. vztah (4. primární vinutí
transformátoru) vřadíme jakoukoli vzduchovou mezeru nebo celé feromagnetické jádro zcela
vyjmeme, nemá žádný vliv velikost sycení. Navíc RFe proto celkovou magnetickou vodivost magnetický odpor
feromagnetika RFe nepatrný vliv. Součin
indukčnosti magnetizačního proudu ale nezmění proto ani sycení při vřazení mezery
nezmění, viz.11)
Levá strana rovnice (mající fyzikálně rozměr energie) popisuje zadané veličiny cívky, pravá strana pak
obsahuje rozměry jádra lFe při daném dovoleném Bm.4).10) nebo odhadnout jako konstantu (1000 2000 pro transformátorové plechy,
1800 pro feritový materiál H21) pak užít vztah (4. Pokud napěťově buzené cívky (což např. Pouze tím klesne indukčnost vzroste magnetizační
proud (viz.6) kap.
4. fyzikální vysvětlení toho, proč může být nyní jádro menší.1). jádro bez mezery. Tlumivka tedy buzena
proudově, zdrojem proudu. vztah (3. Čím větší relativní permeabilita materiálu jádra, tím
větší musí být tento součin lFe.1 neodporují.1 a
(4.6) kap. síťové napájecí transformátory) tak transformátorů měničích
propustného typu. Rovnice (3.4) nulová, pak sycení jádra úměrné pouze
integrálu napětí viz. Jde kompromis mezi 2).4) kap.1).
. případ jak transformátoru čistě napěťovým
buzením, zdrojem napětí (např. Žádná vzduchová mezera tam nedokáže sycení změnit. Je-li hodnota φµpoč rovnici (3. Proto indukčnost cívky bude proudu silně závislá. 4. díky velkému magnetickému odporu velká intenzita
pole daleko větší než feromagnetické části obvodu. rovnice (4. kap.
3) Bude-li srovnatelné lFe/µr. Většina energie magnetického pole tedy soustředěna prostoru vzduchové
mezery. Pak pro dosažení daného součinu LIm
2
potřebujeme velký
součin lFe tj. čistě vzduchovou cívkou toto nebylo možné.
2) Bude-li lv>>lFe/µr. Mezera tedy vedle zmenšení rozměrů jádra navíc plní
stabilizační funkci.9b).9a) nebo (4.9b) vyjádříme
součin LIm
2
:
+= v
r
Fem
m l
lSB
LI
µµ0
2
2
(4. 3. Nesmíme ovšem překročit Bm, pak totiž klesla úvodní předpokládaná
nerovnost lFe/µr přestala platit! mezeře sice stejná indukce jako feromagnetické
části, ale díky malé permeabilitě tj.
Povšimněme ještě jedné zajímavé důležité souvislosti, která týká transformátorů:
Vzduchová mezera ovlivňuje sycení tlumivky proto, při jejím zařazení klesne indukčnost, zatímco
proud i(t) nezmění, viz (4. Indukčnost cívky bude tedy podstatě nezávislá vlastnostech
feromagnetika tedy proudově nezávislá.47
Pro běžný výpočet vyhlazovací tlumivky tento zpřesňující výpočet téměř zbytečný. 3. Napětí tlumivce tím změní podle (4. Navíc vodivost magnetického obvodu nyní dána jen
vodivostí feromagnetického jádra díky výše zmiňované závislosti µr(B) bude silně závislá na
indukci tj. Pak pochopitelně stačí menší lFe SFe pro dosažení daného součinu LIm
2
, tedy
menší jádro. „napěťového“ buzení cívky (případ transformátoru) dojde vlivem
vzduchové mezery pouze nárůstu proudu (magnetizačního), neboť klesla indukčnost. Proveďme diskusi této rovnice:
1) Bude-li tj
