Индуктивные сопротивления выполняются в виде катушек различной формы, позволяющих получить достаточную величину магнитного поля, и могут выполняться как с железом, так и без него. Катушки с железом позволяют получить значительную величину магнитного поля и, следовательно, значительное индуктивное сопротивление, но оно довольна сильно зависит от величины тока. Это объясняется тем, что при достаточно большом токе в катушке железо насыщается, резко теряет свою проводимость, и индуктивное сопротивление сильно падает. Вследствие этого индуктивные сопротивления с замкнутым железным сердечником применяются довольно редко; значительно чаще встречаются индуктивные сопротивления с разомкнутым железным магнитопроводом. Расчет величины индуктивности таких систем приведен в § 9.5.
Очень широкое распространение нашли индуктивные сопротивления, выполненные в виде катушек без железа. Индуктивность такой катушки практически остается постоянной при любом значении тока. По своей внешней форме катушки подразделяются на дисковые, однослойные, многослойные (рис. 5.1) и, как правило, выполняются круглыми. Проводниковый материал — медь, алюминий.
Дисковые катушки выполняются обычно из ленты, намотанной в виде спирали на широкую сторону. Индуктивность дисковой катушки [Л.21], мгн,
(5.2)
где w — число витков; β1 — коэффициент, учитывающий отношение ширины катушки к диаметру (значения β1 приводятся в табл. 5.2); D — средний диаметр обмотки катушки, см;
(5.3)
где DBH — внутренний диаметр обмотки катушки; а — ширина обмотки катушки.
Однослойные катушки выполняются как нз круглого или прямоугольного провода, наматываемого на круглый
Рис. 5.1. Формы катушек индуктивных сопротивлений:
а — дисковая катушка; б — однослойная катушка; в — многослойная катушка
Таблица 5.2
изоляционный цилиндр, так и из шины или ленты, наматываемой на узкое ребро. Индуктивность однослойной катушки [Л.21], мгн.
L = w2β2D10-6, (5.4)
где β2 — коэффициент, учитывающий отношение высоты катушки к диаметру; значения β2 приведены в табл. 5.3.
Таблица 5.3
Если дисковые и однослойные катушки выполняются из проводников значительных сечений, то многослойная катушка может выполняться из провода любого сечения и любого профиля.
Индуктивность многослойной катушки [Л.21], мгн,
В общем случае, особенно если высота, ширина и средний радиус обмотки одного порядка, индуктивность многослойной катушки [Л .8], мгн,
(5-7)
Расчет на нагрев катушек индуктивных сопротивлений проводится по той же методике, что и расчет любых катушек электрических аппаратов (для изолированных катушек он приведен в § 8.6-8.9; для катушек, витки которых не имеют изоляции, — в §4.2).
