Magnetické jevy a obvody ve výkonové elektronice, měřicí technice a silnoproudé elektrotechnice - Miroslav Patečka

Cílem publikace je předložit čtenáři ucelený soubor teoretických
poznatků a praktických postupů, které vedou k jednoznačnému a
optimálnímu návrhu všech magnetických obvodů vyskytujících se v
technické praxi. Důraz je kladen na aplikace v oblasti výkonové
elektroniky, měřicí techniky a silnoproudé elektrotechniky. Jedná
se o návrhy následujících typů magnetických obvodů:
• vzduchové cívky, omezovací výkonové reaktory, Helmholtzovy
cívky,
• tlumivky na feromagnetickém jádře se vzduchovou mezerou,
přesytky,
• vf. Impulsní transformátory ve spínaných zdrojích, nf.
Transformátory,
• snímače stejnosměrného napětí a proudu, měřicí transformátory,
Rogowského cívky,
• levitační elektromagnet,
• proudově kompenzované odrušovací tlumivky, odrušovací filtry.
Rozsáhlá část textu se zabývá detailními návrhy všech typů síťových
spínaných zdrojů:
• jednočinné a dvojčinné propustné měniče, blokující měniče,
• návrh výstupního LC-filtru,
• kybernetické regulační struktury - regulace na konstantní napětí,
proud, výkon.
Teoretická část textu je psána co nejsrozumitelněji, s podrobným
výkladem, může tedy sloužit nejen jako vysokoškolská učebnice, ale
i k samostudiu. Jsou v ní zpracována níže uvedená témata. Fyzikální
základy elektromagnetických jevů:
• geometrický význam pojmu spřažený magnetický tok cívky,
• názorný výklad Maxwellových rovnic, Stokesovy věty, Gaussovy
věty,
• topologické vlastnosti elektromagnetického pole, princip
reciprocity,
• šíření pole v různých prostředích,
• magnetický skinefekt a kmitočtová závislost vířivých ztrát v
železe,
• elektrický skinefekt a kmitočtová závislost Jouleových ztrát v
mědi.
Teorie magnetických obvodů:
• magnetické obvody lineární/nelineární,
parametrické/neparametrické,
• teorie přenosových dvojbranů,
• teorie transformátoru, matematické modely transformátoru napětí a
proudu.
Magnetické materiály:
• fyzikální podstata feromagnetismu na atomární úrovni,
• vlastnosti feromagnetických materiálů,
• měřicí metody v oblasti magnetismu.
Matematické postupy vedoucí k optimálnímu návrhu magnetického
obvodu:
• nalezení minimálního objemu transformátoru nebo tlumivky,
• optimalizační úloha je vždy řešitelná v uzavřeném tvaru, proto
není nutno používat numerických iteračních postupů.
Text obsahuje přibližně 380 obrázků, 16 tabulek a 30 ilustračních
číselných příkladů. Pro oživení je publikace doplněna základními
životopisnými údaji všech významných osobností, o nichž je zmínka v
textu.