Закон Ома для дільниці магнітного кола. Магнітний опір

Класифікація магнітних кіл

Магнітні кола

Магнітне коло - це шляхи по яких замикаються магнітні лінії. В електромагнітних пристроях магнітне коло створюється феромагнітними та не феромагнітними ділянками, призначеними для створення магнітного поля потрібної конфігурації та інтенсивності. Магнітне поле в електромагнітних пристроях з постійною МРС створюється або постійним магнітом або котушкою з постійним струмом, розташованій на якійсь з ділянок магнітопроводу. В електромагнітних перетворювачах (трансформаторах, магнітних підсилювачах тощо) магнітопровід може не мати повітряних проміжків, але в електромеханічних перетворювачах, призначених для отримання певної силової дії (реле, контактори, електричні машини тощо) повітряний проміжок є обов’язковим. Просте магнітне коло - це коло, в якому магнітний потік ніде не розгалужується, тобто однаковий. Прикладом найпростішого магнітного кола є магнітопроводи кільцевої котушки. Однорідне магнітне коло - це коло, яке виконано з одного матеріалу й має по всій довжині однаковий переріз. Якщо окремі ділянки кола виготовлені з різних феромагнітних матеріалів й мають різні довжини чи перерізи, то коло - неоднорідне.

Магнітні кола, як і електричні, бувають нерозгалужені (коли магнітний потік в усіх перерізах однаковий) й розгалужені (коли магнітний потік в перерізах різний та йде по різним напрямках, тобто має розгалуження). Розгалужені кола діляться на симетричні (магнітні опори усіх контурів однакові) та несиметричні (магнітні опори усіх контурів різні). Коло, ділянки якого мають однакові розміри, однакову МРС і виконані з одного матеріалу, вважаються симетричними. При невиконанні хоч однієї умови коло буде несиметричне.

Багато електричних машин мають магнітне коло у вигляді двох стальних циліндрів з однією віссю й відокремлених один від одного невеликим повітряним зазором. Внутрішній обертовий циліндр називають ротором. Зовнішній нерухомий циліндр називають статором, на ньому розміщується обмотка збудження. При наявності струму в обмотці збудження у магнітному колі виникає магнітний потік, який замикається по ротору, повітряному зазорі й статору. Місце виходу ліній магнітної індукції з ротору є північним полюсом, а місце входу - південним.

Магнітна напруга на однорідній ділянці магнітного кола:

За аналогією з електричним колом величину називають магнітним опором ділянки магнітного кола.

З формули видно, що магнітний опір прямо пропорційний довжині магнітопроводу, обернено пропорційний його площі поперечного перерізу та залежить від магнітної проникності матеріалу осердя. Чим більше магнітна проникність, тим менше при інших однакових умовах магнітний опір. Таким чином, магнітна напруга буде:

Цей вираз за аналогією з електричним колом називають законом Ома для ділянці магнітного кола: магнітний потік прямо пропорційний МРС й обернено пропорційний опору ділянки цього магнітного кола:

Закон Ома для послідовного магнітного кола (з кількома МРС й ділянками кола) буде: магнітний потік в послідовному магнітному колі прямо пропорційний алгебраїчній сумі МРС, які діють у колі, й обернено пропорційний повному опору магнітного кола:

Але внаслідок не лінійності кола, викликаної непостійністю магнітної проникності феромагнетиків, цей закон практично не використовується для розрахунків магнітних кіл. З закону Ома видно, що для отримання найбільшого магнітного потоку при найменший МРС у магнітного кола повинний бути як можливо меншим магнітний опір, тобто магнітопровід повинен бути виготовлений з магніто – м’якого матеріалу з високою магнітною проникністю. Велика магнітна проникність магніто – м’яких феромагнітних матеріалів забезпечує отримання малих магнітних опорів магнітопроводів. Тому магнітні кола електричних машин виготовляють з феромагнетиків, а ділянки кола з не феромагнітних матеріалів (тобто повітряні зазори) роблять як можна меншими.

З закону Ома видно, що магнітний потік розподіляється в паралельних вітках зворотно пропорційно магнітним опорам цих віток (як струми у паралельному сполученні опорів в електричному колі):

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Електромагніти	\|	Закони Кірхгофа для магнітного кола

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.