Магнитная система и материалы ЭА

Тема 7

Электромагнитные явления в электрических аппаратах

Магнитная система и материалы ЭА

Магнитная система – это совокупность проводников с током и магнитомягких элементов, предназначенных для создания заданной конфигурации магнитного поля и его значения в определенном месте пространства. Магнитные элементы образуют магнитопровод, который служит для уменьшения магнитного сопротивления потоку и подведения его к тому месту пространства, где поток используется.

Магнитная цепь – это упрощенное представление о магнитной системе и ее магнитном поле, при котором электромагнитные процессы описываются уравнениями, содержащими понятиями: МДС, магнитное напряжение, магнитный поток, магнитная проводимость, магнитное сопротивление. Эти понятия формально аналогичны понятиям: ЭДС, электрическое напряжение, ток проводимости, сопротивление электрической цепи.

Аналогия между электрическими и магнитными цепями формальна. Магнитные цепи большинства магнитных систем ЭА разомкнуты немагнитными зазорами, которые, однако, не прерывают магнитный поток, а только увеличивают магнитное сопротивление на его пути. Изоляционный промежуток в электрической цепи постоянного тока практически прерывает ток. Магнитная проницаемость зависит от потока, а электрическая удельная проводимость практически не зависит от тока (без учета нагрева проводника). Эти отличия делают расчеты магнитных цепей более сложными, чем расчеты электрических цепей.

Для расчета и анализа магнитных цепей постоянного тока используют три закона: первый и второй законы Киргофа и закон Ома для магнитных цепей.

Алгебраическая сумма магнитных потоков Ф в узле магнитной цепи равна нулю	Алгебраическая сумма магнит-ных напряжений на магнитных сопротивлениях любого произ-вольно выбранного контура равна алгебраической сумме МДС действующих в этом контуре	, mа – абсолютная магнит-ная проницаемость; - удельная магнитного сопротивле-ния магнитного мате-риала

При расчете магнитной цепи решается обычно одна из двух задач: прямая и обратная. В прямой задаче известным является магнитный поток Ф (или магнитная индукция В) на некотором участке магнитной системы; требуется определить МДС обмотки F. В обратной задаче задана МДС обмотки, требуется определить поток (или индукцию). Как при прямой, так и при обратной задачах известны также все размеры магнитной системы и материал магнитопровода.

В большинстве случаев расчеты магнитных цепей постоянного тока проводится без учета гистерезиса намагничивания.

При изменении зазора происходит преобразование энергии и обеспечивается функционирование аппарата.