Osnove elektrotehnike II, udžbenik - Ljubomir Malešević

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE II 129
7. SVITAK S FEROMAGNETSKOM JEZGROM
U Pogl. 3. opisani su idealni i realni svitak bez feromagnetske jezgre (zračni ili linearni svitak). Realni
svitak ima pored induktivnoga i nezanemariv djelatni otpor namotaja RCu. Ekvivalentne sheme i
pripadni fazorski dijagrami prikazani su na Slici 7.1.
U L
U
U R
U
X L
I
U
X L
R Cu
U L
U
I
E L
E L
Slika 7.1 – Zračni svitak – ekvivalentna shema i fazorski dijagram
U ovom će se poglavlju analizirati svitci s feromagnetskom jezgrom koji se često primjenjuju u
elektrotehnici bilo kao samostalni dijelovi ili sastavni dijelovi različitih elektrotehničkih uređaja
(prigušnice, transformatori, autotransformatori, električni strojevi...). Fizikalni procesi u takvim
svitcima razlikuju se od onih u linearnim svitcima. Svitak s Fe jezgrom je nelinearni element kroz koji
pri narinutom sinusoidnom naponu teče izobličena nesinusoidna struja.
Značajno je da se već pri malom zračnom rasporu u jezgri prigušnice (između jarma i kotve)
izobličenje strujnog vala znatno ublažuje. Zračni raspor (engl. "air gap") čisti struju od jakih
izobličenja.
Simboli svitaka dani su na Slici 7.2.
Slika 7.2 – Simboličke oznake svitaka
Uzročnik nelinearne U - I karakteristike je feromagnetska jezgra koju karakterizira nelinearna krivulja
magnetiziranja. Naime, permeabilnost feromagnetskog materijala nije konstantna, već ovisi o
trenutačnim vrijednostima B i H.
Induktivnost svitka je:
L
N
R
2 2
r 0
. (7-1)
m
N
S
l
Za zračni (linearni) svitak L je konstantan (r 1). Svitak s feromagnetskom jezgrom ima promjenljiv
r koji se mijenja ovisno o karakteristikama petlje histereze (B = 0r H) materijala odabranog za
s