Вентильный эффект в дросселе, от гистерезиса Опции

[Finarfin]

Хотелось бы чисто теоретически проверить может ли в дросселе с треугольным током (пусть он будет со скважностью 0,5, Imax > Imin > 0) возникнуть постоянная составляющая напряжения, если в нем не учитывать ни потери в обмотке ни вихретоковые, а только гистерезис. Имеются практические сведения что может. Неплохо бы еще и уметь ее расчитывать. И сравнить ее с величиной падения напряжения
R*(Imax+Imin)/2,
где R=P/I.rms^2 -- эквивалентное сопротиление потерь, мощность как интеграл произведения тока и напряжения дросселя за период
P=(1/T)*Int(U(t)*I(t))dt {t=0..T} ;
I.rms - действующий ток дросселя.

Пробую загнать в маткад то что мне известно, а известно мне не много
вот в пдф-ке  Mathcad_gisteresis_ventil.pdf ( 475.26 килобайт ) Кол-во скачиваний: 350



вопросы:
где подсмотреть формулу для частных петель гистерезиса при наличии смещения (I>0, H>0)
почему же в примере в маткаде получается отрицательная мощность =)?

[Самурай]

Хотелось бы чисто теоретически проверить может ли в дросселе с треугольным током (пусть он будет со скважностью 0,5, Imax > Imin > 0) возникнуть постоянная составляющая напряжения, если в нем не учитывать ни потери в обмотке ни вихретоковые, а только гистерезис. Имеются практические сведения что может. Неплохо бы еще и уметь ее расчитывать. И сравнить ее с величиной падения напряжения
R*(Imax+Imin)/2,
где R=P/I.rms^2 -- эквивалентное сопротиление потерь, мощность как интеграл произведения тока и напряжения дросселя за период
P=(1/T)*Int(U(t)*I(t))dt {t=0..T} ;
I.rms - действующий ток дросселя.

Пробую загнать в маткад то что мне известно, а известно мне не много
вот в пдф-ке  Mathcad_gisteresis_ventil.pdf ( 475.26 килобайт ) Кол-во скачиваний: 350



вопросы:
где подсмотреть формулу для частных петель гистерезиса при наличии смещения (I>0, H>0)
почему же в примере в маткаде получается отрицательная мощность =)?

Начнем с последнего вопроса. Так вот, отрицательная мощность в Вашем примере, это скорее всего следствие погрешностей вычисления, а также не совсем точного задания модели индуктивности, у Вас не строгое неравенство и выпадает момент времени когда t=t1 . Ну и плюс ко всему не надо забывать, что время t задается с некоторым шагом dt и t1 лежит где-то между n*dt и (n+1)*dt и вряд ли точно по середине.

Теперь что касается потерь энергии на гистерезис в индуктивности (а как я понимаю, именно это и является тем самым вопросом, ради которого и создавалась тема). Если речь заходит про такие вещи, как гистерезис и потери на нем, то мое мнение, что надо отказываться в этом случае от оперирования понятием индуктивность и переходить на несколько более строгие физические понятия, такие как магнитный поток F, магнитная индукция B и напряженность магнитного поля H, в этом случае все расчеты проще (индуктивность это всего лишь коэф. пропорциональности между током в катушке и магнитным потоком).

Не буду приводить все выкладки, но для того чтобы понять, как гистерезис влияет на потери, достаточно рассмотреть простейшую схему где индуктивность (естественно с сердечником, имеющим гистерезис, но с RL=0) подключена к идеальному источнику переменного напряжения типа меандр. Если я нигде не ошибся, то расчеты дают весьма тривиальную картину, а именно тот факт что мощность, потребляемая от источника питания, в этом случае будет прямо пропорциональна частоте, среднему объему и площади под гистерезисной кривой. Ситуация с наличием тока подмагничивания будет полностью аналогична предыдущему случаю. Понятно, что если напряжение полностью симметрично, но мощность от источника потребляется, то значит несимметричен ток индуктивности, т.е. имеется постоянная составляющая тока потребления. То же самое надо думать мы получим и в случае идеального источника тока треугольной формы.

А вот насчет формулы, описывающей частные петли гистерезиса, то тут я думаю все гораздо сложнее и неопределеннее. Да и стоит помнить, что петля гистерезиса штука довольно динамичная и в сильной степени меняет свою форму как от частоты (влияние потерь на вихревые токи) так и от тока подмагничивания. И это не говоря о таких вещах как температура, разброс параметров, положение Луны и цвет стола)).