Законы магнитных цепей. Расчет магнитных цепей. Электромагниты и их применение

Магнитная цепь – устройство, содержащее сердечники из ферромагнитных материалов, через которые замыкается магнитный поток. Рис.24.

Рис.24.

Магнитные цепи являются составными частями электротехнических установок: двигателей, генераторов, трансформаторов, реле и других устройств.

Магнитная цепь представляет собой совокупность источника намагничивающей силы и магнитопровода.

Источником намагничивающей силы является обычно обмотка (катушка) с током или постоянный магнит.

Магнитопроводы предназначены для усиления магнитного потока и придания магнитному полю определенной конфигурации. Иногда магнитопровод может включать воздушные промежутки. В качестве материала для магнитопроводов применяются ферромагнитные материалы.

Закон Ома для неразветвленной магнитной цепи: магнитный поток прямо пропорционален магнитодвижущей силе и обратно пропорционален полному магнитному сопротивлению цепи.

(практически не применяется из-за нелинейности сопротивлений).

Законы Кирхгофа для магнитных цепей:

I закон Кирхгофа для магнитной цепи – алгебраическая сумма магнитных (3.11) потоков в узле магнитной цепи равна нулю.

II закон Кирхгофа для магнитной цепи – в контуре магнитной цепи

(3.12) алгебраическая сумма магнитодвижущих сил равна алгебраической сумме магнитных напряжений на отдельных участках.

Рассчитать магнитную цепь - это значит по заданному магнитному потоку (магнитной индукции), кривым намагничивания и геометрическим размерам магнитной цепи определить намагничивающую силу, необходимую для создания заданного потока.

Расчет неразветвленных магнитных цепей:

1.Проводят среднюю магнитную линию и по ней разбивают цепь на однородные участки (т.е. одинакового поперечного сечения и магнитной проницаемости) и определяют их длину и сечение.

2.По формуле В=Ф/S определяют магнитные индукции участков.

3.Необходимую напряженность для участков, выполненных из ферромагнитных материалов находят по кривым намагничивания, а для воздушных зазоров по формуле Н₀=В/m₀.

4.По закону полного тока складывая магнитные напряжения всех участков определяют намагничивающую силу, необходимую для создания в данной цепи потока Ф: Iw=Н₁l₁+H₂l₂+…

Рис.25.

Простейший электромагнит - стальной сердечник, на котором размещается катушка. Рис.25.

Простейшее реле автоблокировки состоит из сердечника С с обмоткой, якоря Я, ярма Яр и контактной группы КГ, имеющей осевой О, фронтовой Ф и тыловой Т контакты. При отсутствии тока в обмотке реле якорь под действием противовеса отпадает, осевой контакт контактной группы касается тылового контакта. При наличии тока в обмотке реле якорь притянут к сердечнику, осевой контакт касается фронтового. Рис.26.

Рис.26.

Содержание