Практикум с использованием миниатюрной электротехнической лаборатории мэл, компьютерного моделирования

Нелинейная феррорезонансная цепь
Нелинейные феррорезонансные цепи содержат нелинейные индуктивности с ферромагнитными сердечниками, в которых в рабочих режимах на переменном токе наступает магнитное насыщение. При этом проявляется нелинейность вольтамперной характеристики катушки, происходят нелинейные искажения входного гармонического сигнала. При определенных условиях возможно возникновения феррорезонанса.
Феррорезонансом напряжений называют резонансный режим последовательной LC- цепи, при котором нулевой сдвиг фаз между током и входным напряжением до- стигается путем изменения тока в нелинейной индуктивности. Экспериментальная схе- ма феррорезонансной цепи показана на рис.4.8. Катушка с ферромагнитным сердечни-

ком
L₉ , конденсатор
C₁₃ =47 нФ и измерительное сопротивление
R_и 10Ом
образу-

ют последовательный контур. Входное напряжение может измеряться вольтметром пе- ременного тока. Форма входного напряжения и тока в цепи контролируется осцилло- графом. Фазометр измеряет разность фаз между током и входным напряжением.
График вольтамперной характеристики нелинейной катушки, измеренный по действующему значению переменного напряжения и тока, показан на рис.4.9. С увели- чением тока ферромагнитный сердечник насыщается, а дифференциальное индуктив-

ное сопротивление катушки
^XLдиф ^{ dUL} _dI
уменьшается. Значение емкости можно

выбрать так, что линейный график U_C (I ) пересечет нелинейный график U_L (I ) в точ- ке P .

Рис.4.8. Схема эксперимента по исследованию феррорезонансной цепи

При этом
U_L U_C
 0 , ток по фазе совпадает с входным напряжением, вход-

ное напряжение минимально и имеет место феррорезонанс. На рис. 4.10 и 4.11 показа- ны векторные диаграммы напряжений и тока феррорезонансной цепи соответственно до и после резонанса. При малых потерях в катушке и измерительном сопротивлении график входного напряжения имеет заметный падающий участок 1-3 и в цепи наблюда- ется «триггерный эффект»: при увеличении входного напряжения ток скачком перехо- дит из точки 1 в точку 2, а при уменьшении напряжения происходит скачок тока из точки 3 в точку 4.

Рис.4.9. Графики напряжений в после- довательной феррорезонансной цепи	Рис.4.10. Векторная диаграмма напряже- ний до резонанса	Рис.4.11. Вектор- ная диаграмма напряжений после резонанса

2.