В настоящей работе внимание уделено конструктивным особенностям электромагнитных устройств с зазорами в магнитопроводах для систем электроэнергетики. Не вдаваясь в подробности о величине рабочих токов и мощностей таких устройств, предлагаем обзорный сравнительный анализ трудов различного характера, ориентированных на учет сосредоточенных, динамически распределенных немагнитных зазоров и их эквивалентных конструкций на работу дугогасительных реакторов [1]. Наиболее математически полной для таких исследований явились, на наш взгляд, работы [2, 3, 4].
Как отметил в своем автореферате диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук [5] Лейтес Л.В. на тему «Развитие теории и методов электромагнитных расчетов силовых трансформаторов и реакторов с учетом несинусоидальности токов и напряжений и нелинейности характеристик стали»: «Надеюсь, что основное содержание автореферата (с. 4 и 9–27, особенно с. 10, 16, 17, 19, 20) будет полезно специалистам, желающим и желавшим думать и развивать теорию еще много лет». Эту фразу автор привел спустя шесть лет после выхода в свет книги по расчетам трансформаторов и реакторов [4]. В книге [4] отмечено, что индуктивность обмотки одного стержня с равномерными зазорами в пределах обмотки, в зависимости от геометрических размеров стержня и зазоров, определяется как:
где: Sзаз = Sст + Pстε — эквивалентное сечение сердечника;
n — количество зазоров;
lзаз — длина (высота) одного (единичного) зазора;
Sст — сечение (площадь) сердечника;
Pст = 2(c + d + 2ε) — коэффициент выпучивания;
c, d — стороны сечения сердечника;
ε — выпуклость магнитного поля в зазоре;
a — расстояние от обмотки до сердечника;
b — радиальный размер (толщина) обмотки;
hоб — высота обмотки.
При описании приведенной здесь формулы (9–94) из [4] автор ссылается на работу [2] из списка литературы настоящей статьи, оговаривая лишь, что это площадь витка, отстоящего на треть толщины обмотки b от внутреннего витка [2]. Следуя такому описанию в [4] в [1] для переменной Sb⁄3 приняли, что Sb⁄3 = π(Dст + 2a + 2[sub]b/3[/sub])2 ⁄4, либо Sb⁄3= Sвн + S1⁄3 = π(Dст + + 2a)2 ⁄4 + π(Dст + 2a + b/3)b⁄3,