Расчет магнитных цепей. Закон полного тока. Магнитодвижущая сила(МДС), и магнитное напряжение магнитной цепи. Закон Ома для магнитной цепи. Сопротивление магнитной цепи.

 

Закон полного тока устанавливает, что интеграл от напряженности магнитного поля по любому замкнутому контуру (циркуляция вектора напряжения) равен алгебраической сумме токов, сцепленных с этим контуром:

причем положительными следует считать те токи, направление которых соответствует обходу контура по направлению движения часовой стрелки (правило буравчика).

Для изображенного контура:

I ₁ + I ₂ – I ₃ + I ₄

Величина  называется магнитодвижущей силой (МДС) в замкнутом контуре l

       При расчете магнитной цепи задача чаще всего сводится к определению необходимой МДС F=Iw (w – число витков)для того, чтобы получить в магнитопроводе определенный магнитный поток или заданную магнитную индукцию.

РАСЧЕТ:

Неразветвленная магнитная цепь (магнитопровод с зазором):
длина l₁средней магнитной линии участка из ферромагнитного материала с площадью поперечного сеченияS₁ и длинаl₂воздушного зазора с площадью поперечного сечения S₂.

По закону полного тока:
                      (1)

(U_M = Hl– магнитное напряжение участка магнитной цепи)

из постоянства магнитного потока в любом поперечном сечении неразветвленного магнитопровода:

Ф = B ₁ S ₁ = B ₂ S ₂ ,(2)

где Н₁, B₁, Н₂, B₂, - напряженности магнитного поля и магнитные индукции участка из ферромагнитного материала и воздушного зазора.

Если задан магнитный поток Ф, то по (2) найдем В₁ и В₂. Напряженность поля Н₁ определим по основной кривой намагничивания, а напряженность Н₂ = В₂/μ₀.(μ₀ –магнитная постоянная). Далее по (1) вычислим необходимое значение МДС.

Закон Ома для участка магнитной цепи длиной l _ср и площадью S. При напряжении U_Mмежду концами участка связь между напряженностью магнитного поля Н и индукцией В выражается формулой:

В этом выражении Ф аналогичен току электрической цепи, а магнитное напряжение - электрическому напряжению

Тогда магнитное сопротивление

Магнитное сопротивление определяется воздушным зазором. При наличии воздушного зазора для создания соответствующей индукции требуется большой ток. (μ_r – относительная магнитная проницаемость)

Процессы в магнитопроводе при переменных (синусоидальных) МДС. Идеальная и реальная индуктивная катушки в цепи переменного тока. Уравнение трансформаторной ЭДС и его применение для расчета магнитных цепей.

Магнитопроводом с переменной МДС называются цепи, магнитный поток которых возбуждается намагничивающими обмотками, питаемыми переменным током. Переменный ток i в обмотке возбуждает в магнитопроводе и вокруг него переменное магнитное поле.

Большая часть магнитных линий замыкается по магнитопроводу – это основной магнитный поток Ф. Другая часть магнитных линий охватывает отдельные витки и группы витков, замыкается по воздуху и частично по магнитопроводу. Эта часть магнитопровода характеризуется потокосцеплением рассеяния ψ_рас.

 

В воздухе (в линейной среде) индукция B = μ₀H

ψ_рас = L_рас i (L_рас– индуктивность рассеяния обмотки – постоянная величина)

Полноепотосцепление катушки:

ψ = w Ф + ψ_рас

C учетом активного сопротивления обмотки R_B и потокосцепления рассеяния напряжение между выводами катушки:

 

Следовательно, реальную катушку с магнитопроводом можно представить схемой замещения в виде последовательного соединения резистивного элемента с сопротивлением витков обмотки R_B, индуктивного элемента с индуктивностью рассеивания L_рас и идеальной катушки. У идеальной катушка обмотка не имеет индуктивности рассеивания и активного сопротивления. Свойства идеальной катушки зависят только от параметров магнитопровода и режима его намагничивания, а напряжение между ее выводами определяется ЭДС самоиндукции: u ₀ = - e ₀ = wd Ф/ dtв витках обмотки.

 

---

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 309; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!