![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Электромагниты
Электромагниты являются основным рабочим элементом таких электрических аппаратов как реле, пускатели, автоматические выключатели, контакторы и ряда других. Рассмотрим основные соотношения для магнитной цепи, представленной на рис. 5.1. При прохождении тока по обмотке возникает МДС Воздушный зазор Магнитный поток, проходящий через воздушный зазор, также называется рабочим и обозначается Рис. 5.1. Магнитная цепь электромагнита: 1 – якорь; 2 – сердечник; 3 - обмотка
При расчете магнитной цепи решаются две задачи: либо определяют необходимую МДС для создания заданного рабочего потока, либо определяют рабочий поток при известной МДС Согласно первому закону Кирхгофа для магнитной цепи алгебраическая сумма потоков в любом узле магнитной цепи равна нулю:
Второй закон Кирхгофа для магнитной цепи следует из закона полного тока:
где
Учитывая, что магнитная индукция или
где
Для воздуха магнитная проницаемость берётся равной магнитной постоянной Выражение
где Согласно второму закону Кирхгофа падение магнитного потенциала по замкнутому контуру равно сумме МДС, действующих в этом контуре. В системе СИ единица абсолютной магнитной проницаемости – Если на отдельных участках
По аналогии с электрическим магнитное сопротивление
где При расчетах магнитных цепей часто используют величину, обратную магнитному сопротивлению, – магнитную проводимость: В этом случае уравнение (5.5) принимает вид
Для простейшей неразветвленной цепи или
Относительная магнитная проводимость, часто используемая в расчетах магнитных цепей, определяется Для прямоугольных и круглых полюсов при малом зазоре
где
Индуктивность катушки электромагнита (см. рис. 5.1) без учета сопротивления стали определяется по формуле
где
Полная МДС катушки с учетом магнитного сопротивления стали и потоков рассеяния определяется
где
Ток в обмотке электромагнита постоянного тока при неподвижном или медленно перемещающемся якоре не зависит от индуктивного сопротивления обмотки, а зависит только от ее активного сопротивления В цепях переменного тока ток в катушке в основном зависит от индуктивного сопротивления, которое изменяется при перемещении якоря. Магнитное сопротивление магнитопровода при работе на переменном токе зависит не только от магнитной постоянной Рассмотрим простейшую цепь электромагнита без учета магнитного сопротивления стали и потерь в ней (рис. 5.2). Рис. 5.2. Магнитная цепь электромагнита переменного тока
Причем показанная на рис. 5.2 короткозамкнутая обмотка не влияет на работу электромагнита (ключ К разомкнут). Уравнение электрического равновесия для обмотки выглядит следующим образом:
где Используя выражения
Учитывая, что
то величина магнитного потока будет зависеть от величины приложенного напряжения и частоты
где Следовательно, при принятых допущениях магнитный поток не зависит от рабочего зазора и при неизменном напряжении является постоянным (рис. 5.3, кривая 1). При
Откуда следует, что с ростом зазора
Рис. 5.3. Зависимость магнитного потока и тока от рабочего зазора
Из (5.16) следует, что с ростом рабочего зазора поток уменьшается, как это имеет место и в цепи постоянного тока. Однако в магнитных цепях переменного тока уменьшение потока является следствием роста падения напряжения на активном сопротивлении обмотки, а в цепи постоянного тока - роста магнитного сопротивления воздушного зазора.
|