лекция. Лекция _ Магнитные цепи _. Однородной. Если же отдельные участки цепи изготовлены из различных ферромагнитных материалов и имеют различные длины и сечения, то цепь неоднородная
![]()
|
Магнитной цепью называется устройство, отдельные участки которого выполнены из ферромагнитных материалов, по которым замыкается магнитный поток. Примерами простейших цепей могут служить магнитопроводы кольцевой катушки и электромагнита, изображенного на рис. 6.11, а. Электрические машины и трансформаторы, электромагнитные аппараты и приборы имеют обычно магнитные цепи более сложной формы. ![]() Если магнитная цепь выполнена из одного и того же материала и имеет по всей длине одинаковое сечение, то цепь называется однородной. Если же отдельные участки цепи изготовлены из различных ферромагнитных материалов и имеют различные длины и сечения, то цепь — неоднородная. Магнитные цепи, так же как и электрические, бывают разветвленные (рис. 6.11,6) и неразветвленные (рис. 6.11,а). В неразветвленных цепях магнитный поток Ф во всех сечениях имеет одно и то же значение. Разветвленные цепи могут быть симметричными и несимметричными. Цепь, представленная на рис. 6.11,6, считается симметричной, если правая и левая части ее имеют одинаковые размеры, выполнены из одного и того же материала и если МДС I1W1 и I2W2 одинаковы. При невыполнении хотя бы одного из указанных условий цепь будет несимметричной. Разобьем неразветвленную магнитную цепь, например, на рис 6.11, а на ряд однородных участков, каждый из которых выполнен из определенного материала и имеет одинаковое поперечное сечение S вдоль всей своей длины. Длину каждого участка L будем считать равной длине средней магнитной линии в пределах этого участка. Из сказанного выше следует, что магнитные потоки всех участков неразветвленной цепи равны, т. е. Ф1=Ф2=Ф3=…=Фn, и поле на каждом участке можно считать однородным, т. е. Ф= BS; поэтому B1S1=B2S2=B3S3=…=BnSn Где n — число участков цепи. Магнитное напряжение на любом из участков магнитной цепи ![]() Где H — Напряженность, (измеряется в ампер на метр А/М). B — Магнитная индукция (измеряется в теслах Тл). L — Длинна средне силовой линии проходящей через центр поперечного сечения магнитопровода. S — площадь поперечного сечения магнитопровода. ![]() μr — Магнитная проницаемость ферромагнетиков. При заданном направлении тока в обмотке направление потока и МДС IW определяется по правилу буравчика. Магнитное сопротивление и закон Ома для магнитной цепи. По аналогии с электрической цепью величину ![]() называют магнитным сопротивлением участка магнитной цепи (измеряется в 1/Гн). Таким образом, магнитное напряжение ![]() Законы Кирхгофа для магнитной цепи При расчетах разветвленных магнитных цепей пользуются двумя законами Кирхгофа, аналогичными законам Кирхгофа для электрической цепи. Первый закон Кирхгофа непосредственно вытекает из непрерывности магнитных линий, т.е. и магнитного потока; алгебраическая сумма магнитных потоков в точке разветвления равна нулю: ![]() Например, для узла а на рис. 6.11,б — Ф1 — Ф2 + Ф3 = 0 Второй закон Кирхгофа для магнитной цепи основывается на законе полного тока: алгебраическая сумма магнитных напряжений на отдельных участках цепи равна алгебраической сумме МДС: ![]() Например, для левого контура и а рис. 6.11, б ![]() Схема устройства магнитной цепи двухполюсной машины с явно выраженными полюсами показана на рис. 6.12. ![]() Рис. 6.12 Магнитная цепь электрической машины с явно выраженными полюсами Плоскость 00′, проведенная через середины полюсов N и S и ось машины, делит магнитную цепь на две симметричные части. В каждой из них магнитный поток Ф/2 замыкается через полюсы П, полюсные наконечники ПН, воздушные зазоры, якорь Я и станину машины С. Магнитодвижущая сила создается током в обмотке возбуждения ОВ, расположенной на полюсах N и S. Из северного полюса N магнитные линии выходят и в южный полюс S входят. ![]() Рис, 6.13. Магнитная цепь электрической машины с неявно выраженными полюсами Схема устройства магнитной цепи двухполюсной машины с неявно выраженными полюсами показана на рис. 6.13. Здесь обмотка возбуждения заложена в пазы ротора Р — вращающейся части машины, укрепленной на валу. Как и в предыдущем случае, плоскость 00′, проведенная через середины полюсов N и S, делит магнитную цепь машины на две симметричные части, в каждой из которых магнитный поток Ф/2. Магнитный поток замыкается через ротор машины, воздушные зазоры и станину машины С, представляющую собой неподвижный наружный стальной цилиндр — статор машины. |