Нелинейные индуктивные элементы

Под нелинейными индуктивными элементами понимают индуктивные катушки с обмотками, намотанными на замкнутые сердечники из ферромагнитного материала, для которых зависимость магнитного потока в сердечнике от протекающего по обмотке тока нелинейна.

Нелинейные индуктивные катушки подразделяются на управляемые и неуправляемые. На электрических схемах нелинейную индуктивную катушку изображают в виде замкнутого сердечника с обмоткой (рис.35.1) или как показано на рисунке 35.2.

Протекающий по катушке ток создает в сердечнике магнитный поток Ф с индукцией . Кривая  подобна основной кривой намагничивания , так как индукция пропорциональна магнитному потоку, а напряженность – току.

При малых токах, т.е. на начальном участке характеристики, магнитный поток растет пропорционально току и индуктивность катушки  остается постоянной.

По мере увеличения тока наступает магнитное насыщение, и при значительном увеличении тока магнитный поток изменяется незначительно, то есть знаменатель дроби растет быстрее ее числителя. В результате с ростом тока индуктивность катушки уменьшается, а значит, уменьшается и индуктивное сопротивление

Сердечники нелинейных индуктивных катушек при относительно низких частотах делают обычно двух типов: пакетные и спиральные.

Пакетные сердечники состоят из тонких пластин ферромагнитного материала кольцевой П - или Ш - образной формы.

Спиральные сердечники изготовляют из тонкой ферромагнитной ленты, навитой в виде спирали.

Пластины пакетного и отдельные витки спирального сердечников изолируют друг от друга эмалевым лаком или каким-либо иным изолирующим составом и запекают. Такая изоляция необходима для уменьшения потерь энергии в сердечнике от вихревых токов.

При работе на высоких частотах потери в листовых сердечниках резко возрастают, поэтому сердечники, предназначенные для работы на высоких частотах, выполняют из магнитомягкого феррита.