Магнитные цепи при постоянной магнитодвижущей силе (МДС).
Магнитная цепь (МЦ)– часть электротехнического устройства, предназначенного для создания в определенном месте пространства магнитного поля требуемой интенсивности и направленности. Магнитные цепи составляют основу практически всех электротехнических устройств и многих измерительных приборов.
В составе МЦ имеются элементы, возбуждающие магнитное поле (одна или несколько намагничивающих обмоток или постоянные магниты) и магнитопровод, выполненный в основном из ферромагнитных материалов. Использование ферромагнетиков обусловлено их способностью многократно усиливать внешнее (по отношению к ним) магнитное поле, создаваемое намагничивающими обмотками или постоянными магнитами. Ферромагнетики отличает высокая магнитная проницаемость по сравнению с окружающей средой, что дает возможность концентрировать и направлять магнитные поля.
На рис. 1.1 в качестве примера представлены МЦ некоторых электромагнитных устройств: а – машин постоянного тока, б – электромагнитного реле, в – трансформатор, г и д – тормозных электромагнитов, е – магнитоэлектрического измерительного прибора. Цифрой 1- обозначены ферромагнитные части магнитопроводов, 2 – воздушные зазоры, 3 – намагничивающие катушки, 4 – постоянный магнит.
МЦ с постояннойМДС называются цепи, в которых магнитное поле возбуждается постоянными токами намагничивающих обмоток или постоянными магнитами.
При анализе и расчете магнитных цепей пользуются следующими величинами, характеризующими магнитное поле:
1. –вектор магнитной индукции. Характеризует интенсивность и направленность магнитного поля в данной точке пространства. Единица измерения – тесла(1 Тл = ).
2. – вектор напряженностимагнитного поля в данной точке. Единица измерения – ампер на метр ( ).
Отношение – абсолютная магнитная проницаемость. Для вакуума, а также для любых неферромагнитных материалов принимается равной m0= 4π·10-7 Гн/м; отношение – относительная магнитная проницаемость ( для конкретных ферромагнетиков может доходить до 104 – 106 ).
3. Ф – магнитный поток– поток вектора магнитной индукции через площадь S (рис. 1.2), единица измерения вебер (1Вб=1Тл×1м2)
1.1
Вслучае однородного магнитного поля, когда B=const в любой точке
поля и вектор магнитной индукции ^S (Ða=0), магнитный поток
Ф=B×S 1.2
Расчет магнитной цепи невозможен, если неизвестна основная кривая намагничивания (ОКН) ферромагнетика, используемого в магнитопроводе.
ОКН задается в справочной литературе на электротехнические материалы как зависимость В(Н) либо в табличной форме, либо графически (рис. 1.3).
Отметим, что на участке оа, отношение const. – магнитная цепь не насыщена. При дальнейшем увеличении Н темп увеличения индукции В снижается и прекращается полностью, когда наступает магнитное насыщение материала магнитопровода.
Дата добавления: 2021-04-21; просмотров: 281;