28. Основные понятия электромагнитных цепей и магнитные величины.

П од магнитной цепью понимают устройство, которое состоит из одного или нескольких ферромагнитных тел и служит для усиления магнитного поля и образования необходимого пути, вдоль которого замыкается магнитный поток, создаваемый МДС катушки.

М агнитная цепь:

а) с воздушным зазором

1. Подвижный магнитопровод.

2. Воздушный зазор.

3. 

   б)

   а)

   Источник ЭДС (МДС) – катушка (генератор).

4. Неподвижный магнитопровод.

б) без воздушного зазора

Магнитные цепи бывают неразветвленные, когда магнитный поток замыкается последовательно по всем участкам магнитопровода (а), и разветвленные, когда магнитный поток замыкается по нескольким парралельным магнитопроводам (б).

Основная часть магнитных линий индукци разомкнутой магнитной цепи замыкается через главный (рабочий) воздушный зазор δ, образуя рабочий поток Ф_δ. Этот поток связывает подвижную часть электромагнита (якорь) с неподвижной, на которой размещается источник МДС (катушка). Линии индукции, которые замыкаются, минуя рабочий зазор, образуют поток рассеяния Ф_р. Эти потоки возникают между любыми точками магнитопровода, имеющими различный магнитный потенциал.

Магнитная цепь имеет следующие параметры: Магнитный поток Ф [ВБ], магнитная индукция B=Ф/s [ТЛ], напряженность магнитного поля H [А/м], магнитная проницаемость μ=B/H [Гн/м], μ₀=4π*10^-7 ≈1,25*10^-6 Гн/м, магнитодвижущей силой F=iw [А], магнитной проводимостью λ [Гн].

28. Основные законы магнитной цепи.

Закон полного тока. МДС вдоль замкнутого контура равна полному току, охватываемому этим контуром: .

Закон Ома для магнитной цепи. Магнитная цепь состоит из участков ферромагнитных материалов и воздушных зазоров. Каждый из участков оказывает некоторое сопративление прохождению магнитного потока. Сопративление участка ферромагнитного материала: , где l – длинна участка, s_μ – сечение участка магнитопровода, μ - магнитная проницаемость.

Сопротивление воздушных зазоров: , где δ - длина зазора, μ₀ – магнитная проницаемость воздуха.

Первый закон Кирхгофа. Сумма магнитных потоков, сходящихся и расходящихся в каком-либо узле, равно нулю:

Второй закон Кирхгофа. Для всякого замкнутого пути сумма падений магнитных потенциалов на отдельных участках магнитной цепи равно сумме МДС тех витков или обмоток, через которые проходит рассматриваемая линия:

31. Проводимость воздушных промежутков.

В рабочем зазоре магнитный поток проходит через воздух, магнитная проницаемость которого не зависит от магнитной индукции и является величиной постоянной и равной . Для прямоугольных и круглых магнитопроводов при малых воздушных зазорах поле можно считать равномерным. Условие равномерности магнитного поля в воздушном зазоре: воздушный зазор не должен превышать 0,2 от меньшего из размеров магнитопровода (сечения магнитопровода). При равномерном магнитном поле в воздушном зазоре магнитная проводимость равна . Из рисунка а) видно, что поле не имеет искажений. Если условия равномерности магнитного поля не выполняются и превышает 0,2 от наименьшего размера магнитопровода, то наблюдается явление выпучивания магнитных линий (рис. в). Этот эффект приводит к тому, что результирующая проводимость воздушного зазора становится суммой проводимостей обусловленная отдельными фрагментами выпученного магнитного поля.