Лекция№9 Электромагнитная индукция

Способы модуляции и системы управления прерывателем.

Из анализа выражения для коэффициента заполнения

γ = t_и· f_и (3)

следует, что его можно изменять двумя способами

- изменением частоты следования импульсов f_и (частотно-импульсная модуляция);

- изменением длительности импульса при ширине импульса (широтно-импульсная модуляция).

Для изменения среднего значения напряжения постоянного тока используется так же и амплитудно-широтная модуляция.

При рассмотрении принципа работы тиристорно-импульсных преобразователей принято допущение, что тиристор мгновенно в требуемые моменты времени открывается и запирается. Это допущение справедливо лишь в отношении открытия тиристора импульсом тока управления (t_вкл мало ≈ 20 мкс). Запирание тиристора требует значительно большего времени (включает уменьшение тока до нуля и восстановление запирающих свойств) и обеспечивается включением в схему коммутирующих устройств в виде КК (L_кС_к), а также дополнительных вентилей в зависимости от системы модуляции и принятого варианта выполнения прерывателя.

Колебательный процесс в контуре L_кС_к в зависимости от схемы прерывателя может возникать или мгновенно после включения основного тиристора VS₀, или через некоторое время лишь после включения вспомогательного тиристора VS_к, называемого коммутирующим.

В первом случае управление прерывателем является однооперационным, и оно находит применение при частотной модуляции. Во втором случае, соответствующем широтно-импульсным модуляциям, начало коммутации тока в тиристоре VS₀ обеспечивается путем подачи на него от коммутирующего конденсатора С_к обратного напряжения в зависимости от регулируемого момента открытия вспомогательного тиристора VS_к. в этом случае применяется двухоперационное управление - открытие вначале тиристора VS₀ и через регулируемый интервал – открытие VS_к.

Импульс напряжения на нагрузке не прекращается мгновенно после запирания VS₀, а продолжается еще некоторое время t_к в зависимости от продолжительности процесса коммутации.

При определении коэффициента заполнения γ следует учитывать полное время импульса на нагрузке включения, время коммутации.

Лекция№9 Электромагнитная индукция

1. Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Правило Ленца.

2. ЭДС индукции. Самоиндукция. Индуктивность.

3. Энергия магнитного поля тока.

4. Электромагнитное поле.

1. Электромагнитная индукция – возникновение электрического тока, в проводящем контуре, который либо покоится в переменном магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции пронизывающих контур меняется. То есть, в замкнутом проводящем контуре возникает ток при изменении числа линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром. Этот ток называется индукционным.

	Магнитным потоком (Ф) через поверхность
площадью S называют величину, равную
произведению модуля магнитной индукции В
на площадь S и cos между векторами В и n
n – пормаль к плоскости проводника, -
Угол между нормалью n и индукцией В.

Ф=В S cos …(11.1)

Вcosa = B_n – проекция, тогда Ф=В_n S

Магнитный поток сквозь контур можно изменить увеличивая или уменьшая В, пересекающего контур ( = q·V·B), или изменяя площадь контура S, или изменяя угол a между нормалью к контуру и магнитными линиями, например, вращая контур в магнитном поле ( =q ).

Поскольку все магнитные линии непрерывны и замыкаются сами на себе, число входящих в эту поверхность магнитных линий будет равно числу выходящих. Полный поток вектора магнитной индукции сквозь замкнутую поверхность (например – сферическую) = 0. Это важное свойство магнитного поля свидетельствует об отсутствии в природе магнитных зарядов и вихревом характере магнитного поля.

[Ф] = 1Вб – магнитный поток в 1Вб создается однородным магнитным полем с индукцией 1Тл через поверхность площадью 1м², расположенному перпендикулярно вектору магнитной индукции.

Возникший в замкнутом контуре индукционный ток направлен таким образом, чтобы своим магнитным полем противодействовать тому изменению магнитного потока, которым он вызван. - Правило Ленца для нахождения направления индукционного тока (сформулировано в 1833г).

По закону Ома сила индукционного тока I_i = ,а опыты показали, что I_iпропорциональна скорости изменения магнитного потока сквозь контур.Þ и ЭДС индукции тоже зависит от скорости изменения магнитного потока сквозь контур.

Закон Фарадея для электромагнитной индукции: ЭДС электромагнитной индукции, возникающая в контуре при изменении магнитного потока, пересекающего этот контур, равна скорости изменения магнитного потока, взятой со знаком «- ».

e_i = - = - или e_i = - F¢…(11.2)

Знак минус объясняется правилом Ленца. Он показывает, что увеличение потока ( >0) вызывает Э.Д.С. e_i < 0, т.е. поле индукционного тока направлено навстречу потоку; уменьшение потока ( <0) вызывает e_i > 0, т.е. направления потока и поля индукционного тока совпадают.

Если контур содержит несколько витков то e_i = - F¢N, где N – число витков.