Таблица 2.1

Основные требования к материалу и конструкции магнитопроводов, параметры и способы их реализации

При проектировании конкретного устройства выбирается тот магнитомягкий материал, параметры которого лучше всего удовлетворяют заданным требованиям.

§2.3. Конструкции магнитопроводов

Взависимости от технологии изготовления магнитопроводы электромагнитных устройств можно разделить на 3 основные группы: пластинчатые, ленточные и формованные.

Пластинчатые магнитопроводы набирают из отдельных, электрически изолированных друг от друга пластин, что позволяет уменьшить потери на вихревые токи.

Ленточные магнитопроводы получают навивкой ленты опреде-

ленной толщины*. В таких магнитопроводах влияние вихревых токов значительно снижается, так как плоскости ленты покрывают изолирующим лаком.

Формованные магнитопроводы изготавливают литьем (электротехнические стали), методами керамической технологии (ферриты), смешением компонентов с последующим прессованием (магнитодиэлектрики) и другими методами.

* В зависимости от частоты, на которой работают магнитопроводы, применяют пластины или ленты различной толщины: например, для ленточных конструкций, работающих на частоте 50 Гц, рекомендуется выбирать толщину 0,15…0,35 мм: в диапазоне 400…5000 Гц – 0,05…0,08 мм; на частотах более 5000 Гц – 0,05 мм.

42

При изготовлении магнитопровода ЭМУ необходимо обеспечить его заданную конструкцию, которая определяется многими факторами (мощностью устройства, рабочей частотой и т. д.), и в том числе – наличием или отсутствием в устройстве прямого или обратного преобразования электромагнитной энергии в механическую. Конструкции устройств, в которых такое преобразование происходит (электродвигатели, электрогенераторы, реле и т. п.), включают в себя детали, перемещающиеся под влиянием электромагнитного взаимодействия. Устройства, в которых электромагнитная индукция не вызывает преобразования электромагнитной энергии в механическую (трансформаторы, дроссели, магнитные усилители и т. п.), называются статическими ЭМУ.

В статических ЭМУ в зависимости от конструкции наиболее часто используются броневые, стержневые и кольцевые магнитопроводы (табл. 2.2).

Формованные магнитопроводы могут иметь более сложную конструкцию по сравнению с листовыми и ленточными. На рис. 2.4 показаны некоторые наиболее распространенные конструкции формованных магнитопроводов.

Эффективность использования магнитопроводов снижают замыкающиеся по воздуху потоки рассеяния. Если по этому показателю сравнить броневые, кольцевые и стержневые магнитопроводы, то можно отметить, что наименьшие потоки рассеяния создаются устройствами на основе кольцевых магнитопроводов, наибольшие – устройствами на основе броневых.

Броневые магнитопроводы отличаются простотой конструкции и, как следствие, технологичностью. Кроме того, такая конструкция обеспечивает лучшую (по сравнению с другими) защиту катушек от механических воздействий и электромагнитных помех. В большинстве случаев потоки рассеяния, создаваемые в процессе их работы, ограничивают использование броневых магнитопроводов в устройствах большой мощности. В таких устройствах используют дополнительное охлаждение (работа в масле или водяное охлаждение). Основными недостатками броневых магнитопроводов являются большая чувствительность к наводкам от электромагнитных полей и значительная величина потока рассеяния.

43

Стержневые магнитопроводы отличаются:

–хорошим охлаждением;

–малой чувствительностью к помехам (так как ЭДС помех, наводимых в соседних катушках, противоположны по знаку и частично или полностью компенсируются);

44