Geum.ru

Курс лекций и комплект методических материалов «Нелинейные магнитные цепи»

Вид материалаКурс лекций

Содержание


Магнитные цепи при постоянных потоках
Последовательная и параллельная схемы замещения катушки
Подобный материал:
Аннотация научно-образовательного материала

«Курс лекций и комплект методических материалов «Нелинейные магнитные цепи» для слушателей курсов переподготовки кадров в области «Электроэнергетика и электротехника»»

Жохова М.П. ZhokhovaMP@mpei.ru

Курс лекций подготовлен для слушателей курсов переподготовки кадров в области

«Электроэнергетика и электротехника» для очного, вечернего и заочного форм обучения.

При составлении лекций учитывались специфика данного типа обучения, необходимость изложения материала в наиболее доступной форме, с привлечением методических материалов в виде таблиц, графиков, скомпонованных по определенной тематике. Наличие таблично - справочного материала с максимально возможной иллюстрацией дает возможность изложения материала в доступной форме. Сложность усвоения учтена при составлении методического материала, и апробация его применения подтверждает эффективность выбранной методики преподавания дисциплины на курсах переподготовки кадров. В качестве примера приведен раздел лекции и таблично - справочный материал по тематике курса.




Магнитные цепи при постоянных потоках
      1. Основные понятия и законы магнитных цепей.

Магнитная цепь - система устройств, содержащих ферромагнитные тела, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий магнитодвижущей силы, магнитного потока и магнитного напряжения. Магнитная цепь предназначена для усиления, надлежащего направления и концентрации магнитного потока, который создается токами обмоток или постоянными магнитами. Если весь магнитопровод выполнен из одного ферромагнитного материала, то магнитную цепь называют однородной. При включении в магнитопровод материалов с различными магнитными свойствами магнитную цепь называют неоднородной. В большинстве случаев необходимым элементом магнитной цепи является воздушный зазор. Различают неразветвленные магнитные цепи – цепи, магнитный поток на всех участках имеет одно и то же значение (рис. 1) и разветвленные магнитные цепи – цепи с разными магнитными потоками на разных участках (рис. 1,б)



а) б)

Рис. 1

Магнитные цепи характеризуются топологией, геометрическими размерами отдельных участков ( длиной и площадью сечения ), параметрами обмоток – величинами токов и числом витков ), а также нелинейной зависимостью между магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля . Если в полностью размагниченном ферромагнитном материале монотонно увеличивать напряженность, то зависимость магнитной индукции от напряженности магнитного поля будет нелинейной. Она называется кривой начального намагничивания. Поэтому магнитные цепи являются нелинейными. На рис. 2 показана зависимость с учетом - намагниченности материала.



Рис. 2

Магнитная индукция [Тл] связана с напряженностью магнитного поля [А/м] и намагниченность материала [А/м] соотношением:

,

где [Гн/м] – магнитная постоянная.

Для ряда ферромагнитных материалов зависимость можно задавать, используя - относительную магнитную проницаемость материала:

.





Схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечником

векторная диаграмма

с учетом гистерезиса и рассеяния

Последовательная и параллельная схемы замещения катушки

с ферромагнитным сердечником

последовательная

схема замещения

параллельная

схема замещения








Ток в катушке с учетом магнитного гистерезиса




P0 - удельные потери в стали

кривая тока в катушке

с учетом гистерезиса

Векторная диаграмма