середніх величинах індукції. У слабких і сильних полях магнітне опір матеріалу різко зростає. Зміна магнітного опору від величини індукції сильно ускладнює вирішення як прямий, так і зворотного завдання.
Магнітна ланцюг електромагнітів постійного струму
а.) Розрахунок потоків розсіювання і індуктивності котушки без урахування опору стали . Для електромагнітів, у яких котушка розташовується на стрижні, потік розсіювання пов'язаний з котушкою так, що з різними витками зчеплений різний потік розсіювання. Така система називається системою з розподіленою намагничивающей силою.
Розглянемо закон зміни потоку вздовж сердечників і різниці магнітних потенціалів між ними в клапанної системі (рис. 3.1).
намагнічувалося сила на одиницю довжини стержня дорівнює Iw / l . Різниця магнітних потенціалів між точками, розташованими на відстані х від основи, дорівнює. Тоді елементарний потік розсіювання з ділянки dx , розташованого на відстані х від основи, можна знайти за допомогою
(3.12)
Провівши інтегрування в межах від 0 до х, отримаємо потік, що виходить з стрижня на довжині х
В
(3.13)
Потік, проходить через перетин сердечника на відстані х від основи, дорівнює:
В
(3.14)
потік в підставі сердечника отримаємо, поклавши х = 0:
(3.15)
Без урахування опору муздрамтеатру
. (3.16)
Різниця магнітних потенціалів між стрижнями змінюється за лінійним законом і досягає максимального значення Iw у робочого повітряного зазору. Магнітний потік згідно (3.14) змінюється за законом параболи і досягає максимального значення біля основи стрижня. Відомо, що індуктивність котушки L , від якої в великій мірі залежить час спрацьовування електромагніта, визначається як ставлення потокозчеплення х ВҐ до струму. p> Тоді
В
(3.17)
В
але (3.18)
отже,
В
(3.19)
Магнітна ланцюг електромагнітів змінного струму
Магнітні ланцюга на змінному струмі мають такими особливостями.
1. Струм в котушці електромагніта залежить головним чином від її індуктивного опору.
2. Магнітне опір ланцюга залежить від втрат в сталі та наявності короткозамкнених обмоток, розташованих на осерді.
3. Магнітопровід зазвичай виконується шіхтованного (з метою зменшення втрат на вихрові струми) прямокутного поперечного перерізу.
а ) Магнітна система без активних втрат у сталі і насичення. Заради спрощення при розрахунку магнітної пені ми зробимо допущення, що напруга, струм в котушці і потоки змінюються за синусоїдальним законом.
Розглянемо спочатку найпростішу ланцюг без урахування опору сталі, втрат в ній і потоків розсіювання. Напруга мережі, прикладена до котушки, врівноважується активним і реактивним падінням напруги
(3.20)
де напруга U і струм/беруться в діючих значеннях.
Скориставшись (5-12) і (5-8), отримаємо:
В
(3.21)
Для випадку шунтовой обмотки, коли котушка підключається на затискачі джерела напруги, активний опір обмотки, як правило, значно менше реактивного . Якщо знехтувати активним падінням напруги, то U = IX . Але так як
(3.22)
отримаємо
В
(3.23)
де Ф т - амплітудне значення потоку. p> Таким чином, при зроблених вище припущеннях (активний опір обмотки і втрати в осерді дорівнюють нулю) потік, пов'язаний з котушкою, не залежить від робочого зазору і є величиною постійною.
При допущенні, що U = IX , з (3.21) слід
(3.24)
З ростом зазору індуктивний опір обмотки зменшується, а струм в обмотці збільшується відповідно (3.24), оскільки величина потоку згідно (3.23) повинна залишитися незмінною, то відповідно із зростанням зазору б зростає н. с. Iw , т. е. струм. Якщо врахувати активний опір обмотки (За умови, що в заданому діапазоні зміни зазору R <^. ( oL ), то з ростом зазору величина струму буде рости, а величина потоку буде зменшуватися відповідно до рівняння
(3.25)
RОґ
Таким чином, із зростанням робочого зазору величина потоку буде падати з зазором, як це має місце і в ланцюзі постійного струму. Однак в магнітного ланцюга змінного струму зменшення потоку є наслідком зростання падіння напруги на активному опорі обмотки, а в ланцюзі постійного струму - зростання магнітного опору повітряного зазору.
Якщо враховувати п...
