Вопрос 98 Магнитные цепи постоянного потока.
Многие электротехнические устройства и аппараты работают на основе использования магнитного потока (основной частью таких устройств является магнитопровод). Характеристики ферромагнитных материалов определяются зависимостью между магнитной индукцией (В) и напряженностью магнитного поля (Н). Связь между В и Н характеризуется кривыми намагничивания и петлями гистерезиса.
Кривые намагничивания делятся на:
первоначальные,
основные
безгистерезисные.
2) Основная кривая намагничивания – вершины симметричных петель гистерезиса.
3) Безгистерезисная кривая получается в том случае, если при намагничивании образца производить либо постукивание по сердечнику, либо пропускать по катушке пакетов затухающих синусоидальных колебаний, наложенных на постоянную составляющую.
Петли гистерезиса делятся на:
1) Симметричные.
2) Предельные.
3) Несимметричные (частные циклы).
А). Симметричные:
Вr – остаточная индукция.; НС – коэрцитивная сила.
Расчет магнитных цепей постоянного тока производится, как правило графическим методом, аналогичным методу в нелинейных цепях постоянного тока. Аналогия наблюдается только в расчетах, но нет аналогии в физических процессах.
Электрическая цепь
|
Магнитная цепь |
ЭДС (Е) |
МДС (F) |
Ток (I) |
Магнитный поток (Ф) |
Напряжение (U) |
Напряжение (Um=Hl=RmФ) |
Сопротивление
(R= |
Магнитное
сопротивление (Rm= |
)
)В воздушном зазоре считаем, что магнитный поток остается таким же, каким он был в сердечнике. При этом пренебрегаем потоком рассеивания и распиранием магнитного потока.
Um0=Rm0Ф;
Rm0=
При расчете магнитных цепей используется закон магнитной цепи и законы Кирхгофа для магнитной цепи.
Закон в магнитной цепи аналогичен закону Ома в электрической цепи:
- закон магнитного
потока
Первый закон
Кирхгофа:
Второй закон Кирхгофа для магнитной цепи:
При расчете магнитных цепей обычно возникают две задачи:
1) По магнитному
потоку найти МДС
(прямая
задача).
2) По известной МДС определить магнитный поток (потоки) – обратная задача.
99. Графический метод расчета нелинейных цепей переменного тока, использующий характеристики мгновенных значений.
Последовательность расчета:
1) Определяем закон изменения одной из величин нелинейного элемента.
2) С помощью графических построений находим закон изменения другой величины нелинейного элемента.
3) С помощью расчетов или с помощью графических построений определяем закон изменения выходной величины.
Пример расчета:
1).U=Umsin(wt)
2).
Причина появления высоких гармоник – нелинейный элемент.