И свойства ферромагнитных материалов

Основные законы магнитной цепи

Магнитные цепи при постоянных токах

Магнитной цепью называется совокупность устройств, содержащих ферромагнитные тела, используемые для сосредоточения магнитного потока в определенной части пространства. Магнитные цепи содержат участки из ферромагнитных материалов с высокой магнитной проницаемостью m, из-за непостоянства которой магнитные цепи нелинейны.

Одним из основных законов, используемых при расчете магнитной цепи, является закон полного тока

. (6.1)

С вектором напряженности магнитного поля связан вектор магнитной индукции B. Единица вектора магнитной индукции – тесла (Тл) или, что то же, Вб/м²:

,

где m – относительная магнитная проницаемость (безразмерная величина); m ₀ – магнитная постоянная, равная 4 p 10^–7Гн/м; m_а – абсолютная магнитная проницаемость, Гн/м.

В практических расчетах интеграл заменяют суммой произведений Н_kl_k, где индекс k указывает участок, вдоль которого Н и m принимаются неизменными.

В результате формула (6.1) записывается в виде закона магнитной цепи

(6.2)

где n – число участков.

Произведение H_kl_k при отсутствии обмотки с током на k- м участке называют разностью скалярных магнитных потенциалов двух точек, или падением магнитного напряжения вдоль участка пути, и обозначается U_мmn, где m и n – начало и конец участка.

Для воздушных зазоров магнитная проницаемость может быть принята равной магнитной постоянной m ₀ и связь между B и H приобретает вид

При расчетах магнитной цепи обычно пренебрегают потоками рассеяния, считая, что в неразветвленной магнитной цепи поток на всех ее участках одинаков, а в разветвленной цепи поток на участке, подходящем к месту разветвления, равен сумме магнитных потоков на участках, отходящих от места разветвления. При этом где индекс k указывает участок, вдоль которого B и S могут быть приняты неизменными.

В этом отношении поток Ф в магнитной цепи подобен току в электрической цепи и именно в данном смысле можно говорить о том, что в разветвленной магнитной цепи поток Ф подчиняется первому закону Кирхгофа.

При расчетах магнитной цепи используют нелинейную зависимость B(H), называемую основной кривой намагничивания данного материала. Эти кривые часто называют кривыми намагничивания они приводятся в справочниках в виде графиков (рис. 6.11) или таблиц.

Дата добавления: 2014-12-27