Сглаживающий дроссель работает с постоянным подмагничиванием, вызывающим постоянную составляющую магнитной индукции Вср. В таком дросселе величина переменной составляющей магнитной индукции Вmax существенно меньше постоянной составляющей. В сглаживающих дросселях величина индукции постоянного магнитного потока Вср составляет от 0,3 до 0,9 Тл. Амплитудное значение переменной составляющей Вma с частотой основной гармоники значительно меньше постоянной составляющей индукции в сердечнике и может составлять от 0,5*10-3 до 0,5 Тл. Малые значения Вmax, в дросселях по сравнению с трансформаторами приводят к меньшим потерям на вихревые токи. Поэтому для дросселей толщина листа сердечника может быть больше, чем у трансформатора.
В дросселях для частоты основной гармоники пульсаций в диапазоне 50 300 Гц применяют сталь толщиной = 0,35 мм. При частотах 300 Гц и выше применяют сталь толщиной
= 0,2 мм и меньше.
Сердечник сглаживающего дросселя имеет немагнитный зазор, индуктивность дросселя с учетом немагнитного зазора
|
|
(5.1)
где W - число витков обмотки;
Scm - активное сечение стали Сем2];
lср cm - средняя длина пути магнитного потока в магнитопроводе [см];
- эффективная магнитная проницаемость эквивалентного сердечника без зазора, который обеспечивает такую же индуктивность на сердечнике с оптимальным зазором loср.
Для получения больших значений индуктивности дросселя необходимо чтобы материал сердечника обладал в сильном магнитном поле высокой дифференциальной магнитной проницаемостью
(5.2)
При высокой индукции насыщения Bs магнитопривода можно сделать дроссель с малым оптимальным зазором, в результате чего возрастает , уменьшается объем стали Vcm и его масса. Наиболее подходящим материалом для магнитопровода являются стали марки Э310-Э340.
По конструкции различают три вида дросселей: стержневые, броневые и тороидальные. Чаще всего применяют броневые и двухкатушечные стержневые. Оптимальная геометрия магнитопровода несколько отличается от той, которая применяется у трансформаторов. Однако применение стандартных магнитопроводов для дросселей не приводит к большому проигрышу.
5.2. Методика расчета дросселя
1. Исходя из частоты пульсаций выбираем марку стали и толщину листа.
2. Выбираем конструкцию дросселя и исполнение магнитопровода.
3. Но известным L и Id определяем энергоемкость дросселя
(5.3)
4. В зависимости от конструкции дросселя по зависимостям приведенным на рис. 17 или
рис. 18 определяем предварительный активный объем стали Vст эффективную магнитную проницаемость и оптимальный относительный немагнитный зазор
|
|
5. Уточняем размер магнитопровода по нормалям (см. Приложения 3; 4).
6. Пользуясь табл. 5.I., определяем предварительную плотность тока j в обмотке дросселя.
Таблица 5.1.