Реактори всіх типів є побратимами трансформаторів Реактори з залізними сердечниками мають ті ж самі характеристики, що й трансформатори в частині конструкції, ізоляції і температурних властивостей Реактори з повітряними сердечниками являють собою більш спеціалізовані вироби, використовувані в фільтрах гармонік великого розміру або для обмеження струму короткого замикання Втім, маленькі реактори з повітряним сердечником часто використовуються для обмеження di / dt в різному устаткуванні У Табл 73 наведені основні характеристики реакторів цих двох типів

Таблиця 73 Основні характеристики реакторів із залізним і повітряним сердечниками

Повітряний сердечник

Залізний сердечник

Індуктивність не залежить від струму

Індуктивність може залежати від струму

Зазвичай велике зовнішнє магнітне поле

Магнітне поле обмежено сердечником

Більш високі втрати

Менші втрати і більш висока добротність

Нетреба сердечник

Требуется сердечник з матеріалу, придатного за частотним властивостям

Розміри більше для заданого LI2

Розміри менше для заданого LI2

На Рис 719 приведена формула для розрахунку індуктивності одношарового соленоїда з повітряним сердечником Автор натрапив на цю

На Рис 718 наведені основні рівняння для індуктивної ланцюга Напруга є похідна від повного потоку індукції, до, твори індуктивності на струм Якщо індуктивність ланцюга постійна, то рівняння стає знайомим e = L-di/dt Трохи менш звичної є його інша форма, що відображає можливість зміни індуктивності

Рис 718 Основниеуравненія для індуктивної ланцюга

формулу в довіднику 1942 видання, який отримав у подарунок з нагоди закінчення вищої школи Першоджерелом було Національне бюро стандартів (нині – Національний інститут стандартів і технології) Ця формула добре підходить для розрахунку котушок, призначених для роботи в діапазоні радіочастот, а також для визначення індуктивності дротяних резисторів Її точність тим вище, чим довше котушка по відношенню до її діаметра

Рис 719 Індуктивність одношарового соленоїда

Для інших конфігурацій котушок з повітряним сердечником можуть бути використані формули з того ж джерела, наведені на Рис 720, Рис 721 і Рис 722

Рис 720 Індуктивність короткою, товстою, багатошарової котушки

Рис 721 Індуктивність тонкої, тугою, спиралеобразной котушки

Рис 722 Індуктивність одношарової тороїдальної котушки

При перехідних процесах з високою швидкістю зміни напруги в провідниках, як в лініях передачі енергії, можуть збуджуватися біжать хвилі Явища, повязані з цим, були розглянуті в гл 6 Далі приведений ще один набір корисних формул для розрахунку індуктивностей різних провідників

Індуктивність одиночного немагнітного провідника:

Взаємна індуктивність двох немагнітних провідників:

де Ls, LM – Індуктивність в мікрогенрі,

GMR – геометричний середній радіус провідника в сантиметрах, / – довжина провідника в сантиметрах,

D – відстань між провідниками в сантиметрах

Значення GMR для найбільш поширених форм провідників:

Загальна індуктивність двох провідників, по яких тече один і той же струм в прямому і зворотному напрямку – L = 2 (LS LM )

Індуктори із залізними сердечниками мають різні конструкції На Рис 723 приведена одна з найпростіших Для зменшення зовнішнього магнітного поля котушка зазвичай намотується поверх зазору в сердечнику, але на Рис 723 вони для ясності викладу показані роздільно Наведена для розрахунку індуктивності формула включає коефіцієнт 095, враховує, що частина магнітного потоку проходить через повітря, а не безпосередньо, через зазор в осерді Ця формула дуже зручна для швидких оціночних розрахунків Магнітна індукція в зазорі (в гаусах) визначається виразом 5GAP = 04лГ x I / G При використанні звичайних матеріалів для сердечників при максимальній індукції 8 .. 10кГс (для пікових значень струму) ще зберігається хороша лінійність

Рис 723 Найпростіша конструкгщя індукторасжелезнш сердечником

Індуктивність трифазного реактора може бути визначена шляхом вимірювань, які виконуються при однофазному включенні Якщо реактор включити з двома обмотками, зєднаними назустріч один одному (як показано на Рис 724), трифазна індуктивність на кожну фазу складе просто L = E / tt> I

Рис 724 Вимірювання індуктивності в трехфазномреакторе

Одиниці вимірювань

Рано чи пізно в будь-якій книзі, що стосується магнітних явищ, настає пора обговорити одиниці вимірювань Зараз використовуються три різних системи вимірів магнітних величин Фізики вважають за краще одиниці CGS, інженери частіше використовують MKS, а конструктори трансформаторів застосовують англійську систему Міжнародна система SI по суті є системою MKS, і в загальному спостерігається рух у бік її все більшого використання У Табл 74 зведені воєдино магнітні одиниці вимірювань і формули їх взаємозвязку, що, безумовно, допоможе читачеві вибратися з цієї пастки

Таблиця 74 Одиниці вимірювань магнітних величин

Джерело: Сукер К Силова електроніка Керівництво розробника – М: Видавничий дім «Додека-ХХI, 2008 – 252 c: Ил (Серія «Силова електроніка»)