Реакторы. Магнитные усилители.

Реакторы.

Реактор – это прибор, использующий свою индуктивность для регулирования переменного тока.

Конструктивно – это катушка индуктивности с ферромагнитным сердечником.

Так как индуктивное сопротивление представляет собой ЭДС самоиндукции e=L(∆i/∆t), зависящую от индуктивности L и скорости изменения тока ∆i/∆t, то регулировать ток при помощи сопротивления можно двумя способами:

· Изменять индуктивность L = (W²µS )/ l, где

Квадрат числа витков катушки w

магнитная проницаемости µ

сечение катушки S

длина катушки l

· Не давать изменяться магнитному потоку, вызывающему эту ЭДС.

1. Изменять индуктивность можно, изменяя параметры катушки. Наиболее удобно регулировать магнитную проницаемость путем изменения воздушного зазора в сердечнике.

Увеличиваем воздушный зазор, увеличивается магнитная проницаемость, растет индуктивность, индуктивное сопротивление, переменный ток уменьшается.

Уменьшая зазор, увеличиваем ток.

Пример: индуктивный датчик. При полностью вставленном сердечнике магнитная проницаемость максимальна, индуктивность, ЭДС самоиндукции и индуктивное сопротивление максимальны, ток по датчику не протекает.

Выдвигаем сердечник. Магнитная проницаемость уменьшается, индуктивность, ЭДС самоиндукции и индуктивное сопротивление падают, по датчику протекает переменный ток.

При полностью выдвинутом сердечнике. Магнитная проницаемость минимальна, индуктивность, ЭДС самоиндукции и индуктивное сопротивление минимальны, ток по датчику протекает максимальный переменный ток.

2. Не дать изменяться магнитному потоку можно подмагничивая сердечник постоянным магнитным потоком, при помощи постоянного тока. Домены, развернутые постоянным потоком в одном направлении и удерживаемые им не будут переориентироваться, а значит, сердечник не будет перемагничиваться. Переменный магнитный поток не будет пересекать свою катушку, а значит, в ней не будет наводиться ЭДС самоиндукции, индуктивного сопротивления почти не будет, переменный ток будет проходить по катушке.

Для этого на сердечник с обмоткой переменного тока, называемую рабочей, наматывают обмотку постоянного тока, называемую обмоткой управления.

Такой реактор называют самонасыщающийся.

Постоянный ток управления равен нулю, постоянный магнитный поток тоже равен нулю, сердечник не подмагничиватся, переменный магнитный поток максимален, ЭДС самоиндукции, индуктивное сопротивление максимальны, переменный ток в рабочей обмотке равен нулю.

Увеличиваем постоянный ток управления, постоянный магнитный поток растет, сердечник подмагничиватся, переменный магнитный поток уменьшается, ЭДС самоиндукции, индуктивное сопротивление падают, переменный ток в рабочей обмотке растет.

Постоянный ток управления максимален, постоянный магнитный поток тоже максимален, сердечник подмагничиватся до насыщения, переменный магнитный поток равен нулю, ЭДС самоиндукции, индуктивное сопротивление не возникают, переменный ток в рабочей обмотке максимален.

По назначению реакторы делятся на:

· Сглаживающие. Предназначены для сглаживания пульсаций выпрямленного тока. Катушку выполняют с большим количеством витков и малым активным сопротивлением. Постоянная составляющая тока проходит, а переменная нет.

· Токоограничивающие. Служат для ограничения тока к.з. Их устанавливают последовательно диодному мосту. При к.з. ток большая индуктивность реактора не дает резко возрастать току. При этом успевает сработать защита.

· Переходные. Служат для переключения выводов трансформатора.