Повна версія

Головна arrow Техніка arrow ЕЛЕКТРОННІ АПАРАТИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ КОМПОНЕНТИ

Основні характеристики

Основа електромагнітних компонентів - феромагнітні матеріали, з яких виконуються їх магнітні сердечники. Феромагнітні матеріали характеризуються різними залежностями магнітної індукції В від напруженості магнітного нуля II. Серед таких залежностей розрізняють: основну криву намагнічування (КН), граничну статичну петлю гистерезиса (СПГ) і динамічну петлю гистерезиса (ДПГ). Існують також менш поширені типи залежностей, що враховують специфіку процесу намагнічування або розмагнічування, наприклад динамічна крива розмагнічування (ДКР).

Основна крива намагнічування є геометричним місцем вершин приватних сталих петель гистерезиса. Для магнитомягких матеріалів, які переважно використовуються в трансформаторах і реакторах, ця крива практично збігається з початковою кривою намагнічування, яку отримують при першому намагнічуванні повністю розмагніченого матеріалу. На рис. 2.1 наведені КН ферромагнетиков. Криві намагнічування описуються наступною залежністю:

де i a - абсолютна магнітна проникність

де р 0 - магнітна постійна; р ,. - відносна магнітна проникність, що характеризує збільшення індукції у феромагнетику за рахунок його намагніченості; М - намагніченість матеріалу.

З ростом напруженості Н крива намагнічування виходить на пологий ділянку, що відповідає режиму насичення феромагнетика. Такий режим настає при досягненні намагніченості насичення р 5 (рис. 2.2). Цьому відповідає магнітна індукція насичення B s . З подальшим збільшенням напруженості індукція практично змінюється лінійно з похідною dB / dH = р 0 .

Залежно від умов визначення магнітної проникності в стаціонарному або змінному магнітному полі її називають статичної чи динамічної. Їх значення не збігаються через вплив на процеси намагнічування в змінних полях вихрових струмів, магнітної в'язкості і резонансних явищ.

Криві намагнічування різних феромагнітних матеріалів

Мал. 2.1. Криві намагнічування різних феромагнітних матеріалів:

1 - 79IIM; 2 - Е45; 3 - Е310; 4 - 65НП; 5 - 50НП; 6 - Е380

Узагальнена крива намагнічування

Мал. 2.2. Узагальнена крива намагнічування

Поняття динамічної проникності безпосередньо пов'язано також з визначенням динамічної індуктивності Ьф яка є коефіцієнтом зв'язку між змінами потокосцепления Д | / і струму Д / в контурі електромагнітного елемента при випробуваннях на змінному струмі:

Залежність КН є нелінійної, тому при зміні Я значення [i a також змінюється. Для того щоб охарактеризувати зв'язок В і Я в конкретній точці кривої КН при малих їх зміни щодо цієї точки, використовується поняття диференціальної магнітної проникності

де Н а й У а - індекси, що визначають координати точки а , в якій проводиться визначення i ad .

Типові залежності х а й i ad від Я наведені на рис. 2.3.

Криві магнітної проникності

Мал. 2.3. Криві магнітної проникності

Більш повно характеризують властивості феромагнетика петлі гистерезиса (ПГ). Гранична статична ІГ визначає залежність У від Я на ділянках повного циклу намагнічування і розмагнічування при повільному зміні напруженості зовнішнього поля, тобто фактично при постійному струмі ( dH / dt = 0). На рис. 2.4 представлена гранична статична ПГ, що характеризується:

  • - максимальними значеннями В т і Н пг які в граничної петлі перевищують значення, відповідні індукції насичення В $>
  • - остаточний індукцією В ,;
  • - коерцитивної силою по магнітної індукції з напруженістю Н з .

Ділянки ПГ від + В т до Н з і від т до + Я С відповідають процесам

розмагнічування, а ділянки від Н з до т і від + Я С до + В /; / - процесам намагнічування. При зниженні значень напруженості в обсязі матеріалу до нуля в феромагнетику має місце залишкова індукція +?,. або -В ,, (в залежності від полярності початкових значень В т ).

Форма СП Г характеризується кутами нахилу пологих і крутих ділянок. Для СПГ ідеальної прямокутної форми коефіцієнт = °° на крутих ділянках при зміні індукції від + В т до т і | i (i = p 0 на пологих ділянках при зміні напруженості від + Я з до -Я з (рис. 2.5). Для ірібліженной оцінки прямокутне ™ СНД використовується коефіцієнт прямокутне ™ Загальний вигляд петлі гістерезису

Мал. 2.4. Загальний вигляд петлі гістерезису

Ідеальна петля гистерезиса

Мал. 2.5. Ідеальна петля гистерезиса

Площа петлі гистерезиса визначає втрати енергії в феромагнетику при його перемагничивании, які називаються втратами на гістерезис.

 
<<   ЗМІСТ   >>