Основные законы магнитных цепей.

Закон полного тока: циркуляция вектора по замкнутому контуру равна алгебраической сумме токов, охватываемых этим контуром, то есть

;

знак тока выбирается по правилу правого винта, .

В случае когда контур интегрирования охватывает W витков катушки , где - намагничивающая сила (НС) или магнитодвижущая сила (МДС), .

С вектором связан вектор магнитной индукции .

,

где µ - относительная магнитная проницаемость, µ=4p·10^-7 Гн/м - магнитная постоянная, µ_а – абсолютная магнитная проницаемость.

Контур интегрирования обычно выбирают таким образом, чтобы он совпадал с линией вектора напряжённости, что позволяет заменить подынтегральное выражение в законе полного тока произведением скалярных величин.

Для практических расчётов интеграл заменяют суммой произведений , где k – участок с неизменной µ. В результате имеем закон для магнитных цепей:

,

где n – число участков, - разность скалярных магнитных потенциалов.

Алгебраическая сумма МДС в любом контуре равна произведению алгебраической суммы потока и соответствующего магнитного сопротивления:

.

Для воздушных зазоров µ=µ₀ , .

Свойство: в неразветвлённой магнитной цепи поток на всех участках одинаков, а в разветвлённой цепи поток на участке подходящем к месту разветвления равен сумме потоков.

В разветвлённой магнитной цепи поток подчиняется первому закону Кирхгофа для магнитной цепи: алгебраическая сумма магнитных потоков в узле равна нулю, то есть

.

Если считать, что вектор одинаков во всех точках поперечного сечения S магнитной цепи и направлен перпендикулярно этому сечению, то , где k – участок магнитной цепи с неизменным потоком .

Закон Ома для магнитной цепи:

,

где - магнитное сопротивление [1/Гн], - длина средней линии.

Закон Ома для магнитных цепей применим только для тех случаев, когда связь между индукцией и напряжённостью магнитного поля принята линейной.

Решение:

где d=dпн=0, 2*10^-2 м; x=hпн=0, 3*10^-2 м. δ =0, 1*10^-2 м

Λ _δ = 4π 10^-7[π (0, 2*10^-2) / (4*0, 1*10^-2)+0, 58*0, 2*10^-2+0, 1*10^-2 0, 2*10^-2 /

/(0, 22*0, 1*10^-2+ 0, 4*0, 3*10^-2)] = 25 *10^-8 Гн,

Для магнитных систем электрических аппаратов, когда учитываются потоки рассеяния и полные потоки воздушного зазора, существенным является определение магнитных проводимостей воздушных путей – проводимостей зазора и рассеяния. Кроме того, точность расчета параметров электрических аппаратов с воздушным зазором во многом определяется точностью расчета проводимостей воздушных путей. Магнитное поле вблизи воздушного зазора для плоской магнитной системы трехмерно и имеет очень сложную форму. В рабочем зазоре поток проходит через воздух, магнитная проницаемость которого не зависит от индукции и является величиной постоянной практически равной проницаемости вакуума.

Магнитные проводимости этого объемного поля или поля между двумя полюсами можно рассчитать тремя методами. Первый метод, наиболее достоверный, основан на экспериментальном исследовании распределения объемного поля и магнитных напряжений между полюсами конечных размеров а и в при различных воздушных зазорах и формах полюсов. Так как поле не плоскопараллельное, то на боковые удельные проводимости оказывают влияние ширина или диаметр полюса.

Рис.1. К расчету магнитных проводимостей для расположения полюс — плоскость

Второй метод основан на замене сложного объемного поля воздушного зазора (рис.) однородным полем, не имеющим поля выпучивания. Для этой цели, при тех же значениях воздушного зазора и максимальной индукции в нем, реальные размеры полюса а и б заменяются расчетными размерами полюсов а_р и б_р (рис.). Этот метод позволяет определить полное объемное поле воздушного зазора по двум взаимно перпендикулярным плоско-параллельным полям. Суть третьего метода сводится к тому, что объемное поле вокруг воздушного зазора заменяется суммой отдельных полей, имеющих простые геометрические формы. Применение того или иного метода расчета вызывается формой магнитной цепи, известными пределами координат поля выпучивания и желаемой точностью расчета.

ЧАСТЬ 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ, УПРАВЛЕНИЯ И ЭНЕРГЕТИКИ

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Delphi. Основные характеристики и терминология
2. I. Основные профессиональные способности людей (Уровень 4)
3. II. ОСНОВНЫЕ ЖАЛОБЫ БОЛЬНОГО
4. II. Основные расчетные величины индивидуального пожарного риска
5. VIII. Основные направления просветительской, популяризаторской и коммуникативной деятельности библиотек
6. XVI. Основные правовые системы современности.
7. А. Жизненный цикл продукта и его основные стадии. Оценка конкурентоспособности продукта
8. Абстрактные законы операций над множествами
9. Авторитарный режим: основные черты и виды
10. АДАПТАЦИИ К ПАРАЗИТИЧЕСКОМУ ОБРАЗУ ЖИЗНИ. ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ
11. Анатомо-физиологические особенности кроветворения, классификация, основные синдромы.
12. Анатомо-физиологические особенности, основные синдромы и классификация