МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА


Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:

МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Магнитное поле и его характеристикиСиловая характеристика магнитного поля: 𝐵  - магнитная индукция, Тл  Связь 𝐻 с источниками поля: Закон Био- Савара-Лапласа  𝐻  - напряженность магнитного поля, А/м  𝑑𝐻=14𝜋𝑖𝑑𝑙∙𝑟𝑟3 𝑖 - макротоки в пространстве (токи)С учетом микротоков вещества: 𝑙𝐻𝑑𝑙=𝐼 - закон полного тока𝐵=𝜇𝑎𝐻 𝜇𝑎=𝜇0𝜇  𝑆𝐵𝑑𝑆=0 условие соленоидальности магнитного поля Микротоки диамагнетиков и парамагнетиков практически не изменяют индукцию магнитного поля. Микротоки ферромагнетиков кооперируясь в виде доменов значительноусиливают 𝐵 . Значение относительной магнитной проницаемости ферромагнетиков 𝜇 может достигать 800000 (пермолой). Магнитные свойства ферромагнетиков определяются кривой намагничивания 𝐵=𝑓(𝐻)  𝐵=𝜇𝑎𝐻 кривая намагничивания петля гистерезиса Расчеты магнитных полей предполагают решение уравнений : закона полного тока и условия соленоидальности магнитного поля. Для упрощения такого решения можно ввести допущения:Пренебречь потоками рассеяния магнитного поля.Принять распределение индукции по сечению магнитопровода однородным (равномерным). Принятие таких допущений приводит к созданию упрощенной модели магнитных полей - магнитным цепям Магнитная система постоянного тока Магнитная система с учетом допущений Воспользуемся принципом соленоидальности магнитного поля и законом полного тока для выбранной замкнутой поверхности 𝑆  и контура 𝑙 магнитной системы  𝑆𝐵𝑑𝑆=0 𝑆𝐵𝑑𝑆=𝑆1𝐵𝑑𝑆+𝑆2𝐵𝑑𝑆+𝑆3𝐵𝑑𝑆+𝑆0𝐵𝑑𝑆= =−Ф1+Ф2+Ф3+0 =−𝐵1𝑆1+𝐵2𝑆2+𝐵3𝑆3+0 𝑆1𝐵𝑑𝑆=𝑆1−𝐵𝑑𝑆=−𝐵𝑆1=−Ф1 Выражение в виде интеграла по поверхности называется магнитным потоком и является одной из интегральных характеристик магнитного поля𝑆=𝑆1+𝑆2+𝑆3+𝑆0  Магнитный поток в силу второго допущения вычисляется как произведение магнитной индукции участка системы на сечение (поверхность) этого участкаФ1=𝐵1𝑆1 Ф2=𝐵2𝑆2 Ф3=𝐵3𝑆3 Полученное выражение напоминает первый закон Кирхгофа для электрических цепей. Его называют первый закон Кирхгофа для магнитной цепи. −Ф1+Ф2+Ф3=0 𝑘=1𝑁±Ф𝑘=0 Закон полного тока для контура 𝑙 магнитной системы приводит к следующим результатам  𝑙𝐻𝑑𝑙=𝐼 𝑙𝐻𝑑𝑙=𝑙1𝐻𝑑𝑙+𝑙2𝐻𝑑𝑙+𝛿𝐻𝑑𝑙 𝑙1𝐻𝑑𝑙=𝐻1𝑙1 𝑙=𝑙1+𝑙2+𝛿 Данное соотношение называют – магнитное напряжение на участке 𝑙1 . Это тоже интегральная характеристика магнитного поля  𝑈𝜇1=𝐻1𝑙1 𝑈𝜇2=𝐻2𝑙2 𝑈𝜇𝛿=𝐻𝛿𝛿 𝐼=𝑖1𝑤1 В результате закон полного тока для замкнутого контура 𝑙 принимает вид  𝑈𝜇1+𝑈𝜇2+𝑈𝜇𝛿= 𝑖1𝑤1 Полученное выражение называется второй закон Кирхгофа для магнитной цепиВеличина 𝑖1𝑤1 называется магнитодвижущая сила катушки(МДС) (намагничивающая сила- НС) и обозначается как 𝐹1   𝐹1=𝑖1𝑤1 второй закон Кирхгофа для магнитной цепи𝑘=1𝑚±𝑈𝜇𝑘=𝑘=1𝑚±𝐹𝑘  𝑅𝜇=𝑈𝜇Ф=𝐻𝑙𝐵𝑆=𝑙𝜇𝑎𝑆 Магнитное напряжение и МДС измеряются в амперах (А).Магнитный поток измеряется в веберах (Вб) .Отношение магнитного напряжения к магнитному потоку называется магнитное сопротивление 𝑅𝜇 .  магнитное сопротивление измеряется в 1/ГнДля воздушного рабочего зазора 𝛿 магнитной системы магнитное сопротивление  𝑅𝜇𝛿=𝛿𝜇0𝑆 Терминология интегральных характеристик магнитной системы схожа с терминологией подобных характеристик электрических цепей магнитная цепьэлектрическая цепьФ 𝑖 Магнитный поток, ВбЭлектрический ток, А𝑈𝜇 Магнитное напряжение, А𝑈 Электрическое напряжение, В 𝑅𝜇 Магнитное сопротивление, 1/Гн𝑅 Электрическое сопротивление, Ом𝐹 МДС, А𝑒 ЭДС, ВИспользуя представленную аналогию, магнитную систему можно изобразить в виде схемы магнитной цепи 𝐹1=𝑖1𝑤1 𝐹3=𝑖3𝑤3 Направление стрелок источников МДС в схеме замещения магнитной цепи определяется правилом правого винта и связано с направлением стрелок токов в катушках и направлением их намотки на сердечник Как видно из схемы замещения магнитная цепь нелинейна. Поэтому для ее расчета можно использовать все методы расчета, применяемые для нелинейных электрических цепей.Характеристика нелинейного магнитного сопротивления носит название вебер-амперная характеристика(ВАХ). Она представляет нелинейную зависимость магнитного потока, проходящего через сечение магнитопровода данного участка, к мгнитному напряжению на этом участкеФ(𝑈𝜇) Такая характеристика получается из кривой намагничивания материала магнитопровода 𝐵(𝐻) , если значения индукции умножить на сечение   Ф=𝐵𝑆 , а значения напряженности умножить на среднюю длину участка 𝑈𝜇=𝐻𝑙ср  

Приложенные файлы

  • pptx 7000593
    Размер файла: 711 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий