Влияние воздушного зазора на ВАХ катушки с ферромагнитным сердечником.

Рассмотрим влияние воздушного зазора на параметры катушки. Для упрощения будем считать, что катушка не имеет активного сопротивления и потоков рассеяния.

Сначала проанализируем влияние воздушного зазора на вид зависимости .

Второй закон Кирхгофа для магнитной цепи:

,

, - магнитные сопротивления

Рис.42. Катушка с воздушным зазором сердечника и зазора.

Магнитные сопротивления соответственно равны:

; .

Первая составляющая представляет собой вебер-амперную характеристику катушки без воздушного зазора ( =0). Из-за насыщения сердечника эта характеристика нелинейная ( - зависит от величины магнитной индукции ). Вторая составляющая зависит от величины зазора и представляет собой прямую линию ( - постоянная). Сложив две составляющие, можно получить результирующую вебер-амперную характеристику катушки с зазором, представленную на рис.43.

Из приведенных зависимости видно, что воздушный зазор спрямляет ВАХ, делая ее более линейной на значительном участке. Также видно, что при заданном с увеличением зазора намагничивающий ток катушки увеличивается, а полное сопротивление катушки уменьшается.

Рис.43. ВАХ катушки с воздушным зазором

Поэтому в тех случаях, когда величина зазора не задана техническими условиями аппарата, воздушный зазор с целью уменьшения намагничивающегося тока стремятся сделать как можно меньше.