Магнитные цепи постоянного и переменного тока

ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛЫ В ПРОВОДНИКАХ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ

В проводнике силы взаимодействия отдельных линий тока с собственным магнитным полем проводника направлены перпендикулярно линиям тока. При неизменном сечении проводника все линии тока параллельны и силы не имеют осевой составляющей (в цилиндрическом проводнике они направлены по радиусу: F =Fr (на рис. 3-7).

При изменении сечения проводника линии тока искривляются и кроме поперечной Fr появляется продольная составляющая F_l стремящаяся разорвать место перехода вдоль оси проводника. Эта сила всегда направлена в сторону большего сечения и равна

(3-49)

Формула справедлива для любого пере­хода.

Рисунок 16 – Электродинамические силы и проводниках переменного сечения

начало

Под магнитной цепью понимают устройство, которое состоит из одного или нескольких ферромагнитных тел и служит для усиления магнитного поля и образования необходимого пути, вдоль которого замыкается магнитный поток, создаваемый магнитодвижущей силой (МДС) катушки [12].

Магнитная цепь (рис. 7-1) аналогично электрической, (в скобках приведены названия электрических элементов), содержит:

· источник МДС (ЭДС) — катушку 3 (генератор)

· магнитопроводы (провода) - неподвижный 4, подвижный 1

· воздушные зазоры 2 (нагрузку).

·

Магнитопроводы могут быть и без воздушных зазоров (рис. 7-1,6)- «нагрузкой» могут служить дру­гие катушки, намотанные на тот же магнитопровод.

Рисунок 17 – Магнитопроводы различной формы

Магнитный поток стремит­ся проходить по участкам с высокой магнитной проницаемостью аналогично тому, как электрический ток проходит по участкам с высокой электрической проводимостью. Однако в отличие от электрической цепи, у которой отношение электрических проводимостей проводников и изоляторов имеет порядок 1016, отношение магнитных проводимостей ферромагнетиков и воздуха (магнитного изолятора) примерно равно 103-105. Электрический ток практически проходит только по проводам. Магнитные потоки имеют тенденцию рассеиваться по всем направлениям. Поэтому более строгие расчеты магнитных систем возможны на основе теории поля, а не на основе теории цепей. Однако такие расчеты весьма сложны. В большом числе практических случаев рассеяние магнитного потока относительно мало и поддается учету (с некоторой погрешностью).

Магнитные цепи бывают неразветвленные, когда магнитный поток замы­кается последовательно по всем участкам магнитопровода (рис. 17, а), и разветвленные когда магнитный поток замыкается по нескольким параллельным магнитопроводам (рис.17-,6).

Основная часть магнитных линий индукции разомкнутой магнитной цепи замыкается через главный (рабочий) воздушный зазор δ, образуя рабочий поток Ф _δ, этот поток связывает подвижную часть электромагнита (якорь) с неподвижной, на которой размещается источник МДС (катушка). Линии индукции, которые замыкаются, минуя рабочий зазор, образуют поток рассеяния Ф_σ. Эти потоки возникают между любыми точками магнитопровода, имеющими различный магнитный потенциал.

Расчет магнитных цепей преследует одну из двух задач: либо определение МДС, необходимой для создания заданного магнитного потока в рабочем зазоре, либо определение значения потока в рабочем зазоре по заданной МДС.

Магнитная цепь характеризуется следующими параметрами:

· магнитным пото­ком Ф в веберах (Вб);

· магнитной индукцией В = Ф/s в теслах (Тл);

· напря­женностью магнитного поля Н в амперах на метр (А/м);

· магнитной про­ницаемостьюв генри на метр (Гн/м);

Гн/м;

· магнитодвижущей силой F = i w в амперах;

· магнитной проводимостью Λ в генри (Гн).

Дата добавления: 2013-12-12