В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Видео:Урок 20. Магнитная индукция, магнитный поток, магнитная цепьСкачать

Урок 20.  Магнитная индукция, магнитный поток, магнитная цепь

Расчет магнитной цепи. Аналогия между магнитной и электрической

Аналогия между магнитной и электрической

Цепями

Расчет магнитных цепей производится на основе закона полного тока с помощью уравнений магнитного состояния.

Как и в электрических цепях, здесь используют уравнения

узловое — алгебраическая сумма магнитных потоков, сходящихся в любом узле (поток через замкнутую поверхность), всегда равна нулю:

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

контурное — алгебраическая сумма падений магнитных напряжений в любом замкнутом контуре магнитной цепи равна алгебраической сумме магнитодвижущих сил в контуре:

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Падение магнитного напряжения на заданном участке магнитной цепи определяют как произведение напряженности магнитного поля на длину участка цепи (или магнитного сопротивления участка на магнитный поток) и выражают в амперах:

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи,

где В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи— магнитное сопротивление участка. Для воздушного зазора В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепии В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи.

►Зависимость магнитного потока Ф от магнитодвижущей силы ωI и магнитных сопротивлений Rμ участков магнитной цепи получают из уравнения магнитного состояния ветви магнитной цепи В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепии записывают в виде формулы

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Полученная формула по своей структуре напоминает уравнение состояния ветви электрической цепи.

Между вебер-амперными характеристиками Ф(I) в магнитных цепях и вольтамперными U(I) в электрических цепях существует полная аналогия. Для магнитной цепи можно изобразить аналоговую, т. е. аналогичную режиму нагрузки электрической цепи, схему замещения.

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Например, для магнитной цепи рис. 19, б она имеет вид, представленный на рис. 22, а. Схема содержит источник магнитодвижущей силы ωI и два участка с магнитными сопротивлениями Rμм и Rμв. Как и для электрической цепи, можно записать уравнение магнитного состояния

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

где В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи— магнитное напряжение на участке ферромагнетика; В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи— магнитное напряжение на участке рабочего воздушного зазора.

► Аналогия электрических и магнитных цепей формальна. По своему внутреннему содержанию они существенно различаются: эдс источника существует и остается неизменной при любом режиме электрической цепи (при холостом ходе, номинальном режиме и коротком замыкании), мдс всегда связана с одновременным существованием магнитного потока

Дата добавления: 2015-04-16 ; просмотров: 28 ; Нарушение авторских прав

Видео:ЭДС и НАПРЯЖЕНИЕ: в чем отличие?Скачать

ЭДС и НАПРЯЖЕНИЕ: в чем отличие?

12 Аналогия между электрическими и магнитными параметрами

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

12 Аналогия между электрическими и магнитными параметрами

Между магнитными и электрическими величинами существует аналогия: В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи.

По аналогии можно ввести понятие о магнитном сопротивлении:

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи(10.11)

У неферромагнитного участка магнитное сопротивление линейно и в m раз больше, чем сопротивление ферромагнитного участка аналогичной геометрии.

Магнитная проницаемость ферромагнитного участка зависит от индукции, следовательно, его магнитное сопротивление нелинейно. Поэтому чаще расчеты ведут, пользуясь магнитными характеристиками участков, аналогичными вольтамперным характеристикам нелинейных электрических элементов.

Магнитной характеристикой называется зависимость F(Uм) или F(Hl), которая легко определяется по кривой намагничивания материала участка и его геометрическим размерам.

В результате можно составить схему замещения магнитной цепи, которую можно проанализировать, пользуясь методами расчета нелинейных электрических цепей (рис. 10.6).

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Рисунок 10.6 — Схема замещения магнитной цепи

Таблица 1 — Аналогия величин и законов для электрических и магнитных цепей

Ток В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Поток В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

ЭДС В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

МДС (НС) В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Электрическое сопротивление В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Магнитное сопротивление В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Электрическое напряжение В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Магнитное напряжение В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Первый закон Кирхгофа: В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Первый закон Кирхгофа: В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Второй закон Кирхгофа:

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Второй закон Кирхгофа:
В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Закон Ома: В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Закон Ома: В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Графоаналитический метод расчета магнитных цепей

Аналогия между электрическими и магнитными цепями при постоянных токах и потоках позволяет распространить все методы и технику расчета нелинейных электрических цепей на магнитные цепи.

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Рисунок 10.7 — Участок магнитной цепи

Результирующая магнитная характеристика В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепиветви магнитной цепи, состоящей из нескольких участков (на рис. 10.7 показаны три участка) с известными параметрами l и s и кривыми намагничивания материалов, определяется следующим образом. Задаются значением потока в ветви и находят на каждом участке величину магнитной индукции:

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи.

Затем по кривым намагничивания определяются соответствующие напряженности Н1 и Н3, а для воздушного зазора: В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи.

Далее вычисляется величина

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи.

Задаваясь различными потоками, получаем точки магнитной характеристики.

Если в ветви есть обмотка с НС F = IЧW (рис. 10.8), то В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи.

Неразветвленные магнитные цепи рассчитываются при помощи закона полного тока в форме II закона Кирхгофа. Если задан поток или индукция на каком-либо участке цепи и требуется определить намагничивающую силу IW, то расчет выполняется непосредственно по кривым намагничивания и уравнению (10.8).

Если дана намагничивающая сила, а нужно определить поток, то сначала рассчитываются отдельные точки результирующей магнитной характеристики цепи. При этом, задаваясь потоками, подбираем такие два достаточно близких друг к другу значения потока F1 и F2, чтобы получить S Hl несколько меньшую или несколько большую, чем заданная величина намагничивающей силы Hl. Затем в необходимом масштабе строим часть характеристики F(S Hl) и по ней и величине IW находим искомый поток. Иллюстрация этого приведена на рис. 10.9.

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Рисунок 10.8 — Участок магнитной цепи с обмоткой

Графический расчет неразветвленной цепи, состоящей из источника намагничивающей силы, ферромагнитного нелинейного участка и линейного участка, показан на рис. 10.10.

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Рисунок 10.9 — Определение величины магнитного потока

Кривая 1 представляет собой магнитную характеристику ферромагнитного участка, кривая 2 – характеристику воздушного зазора, кривая 3 – результирующую характеристику. Прямая 3 для воздушного зазора построена по уравнению:

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Рисунок 10.10 — Расчет неразветвленной магнитной цепи

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи.

Точка p пересечения линий 1 и 3 определяет режим цепи.

Видео:Магнитные цепи - основные правила и законыСкачать

Магнитные цепи - основные правила и законы

Аналогия между электрическими и магнитными цепями

Читайте также:

  1. A. Расчетная часть
  2. IX. Обеспечение своевременных расчетов по полученным кредитам.
  3. Pезюме результатов математических расчетов
  4. Solver options (Параметры расчета)
  5. V1: Анализ и расчет линейных цепей переменного тока
  6. V1: Анализ и расчет магнитных цепей
  7. V1: Основные определения и методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока
  8. V2: Анализ и расчет линейных цепей переменного тока
  9. V3: Анализ и расчет магнитных цепей
  10. АВС-анализ. Расчет оптимальной партии заказа
Электрические величиныМагнитные величины
токIПотокF
ЭДСEМДСF
Сопротивление В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепиСопротивление В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи
Напряжение В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепиНапряжение В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи
ПроводникФерромагнетик
ИзоляторНемагнитное вещество
Удельная проводимость В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепиМагнитная проницаемостьma

По аналогии можно записать законы Кирхгофа для магнитных цепей.

1-й закон Кирхгофа: Сумма магнитных потоков ветвей разветвленной магнитной цепи в узле равна нулю.

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

2-й закон Кирхгофа: МДС неразветвленной неоднородной магнитной цепи равна арифметической сумме падений магнитных напряжений на отдельных ее участках.

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи.

Принцип расчета магнитных цепей постоянного тока

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Фр — магнитный поток рассеяния (он обычно мал).

ЗАДАНО: поток Ф, размеры магнитопровода, материал сердечника, марка стали, кривая намагничивания B(H).

ЗАДАЧА: Найти В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи— намагничивающую силу обмотки, необходимую для создания этого магнитного потока Ф.

1) Цепь разбивается на участки с таким расчетом, чтобы индукция и напряженность магнитного поля на протяжении участка оставалась неизменной;

По конструктивным размерам магнитопровода определяются lk и Sk;

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Предполагается, что поток Ф на каждом участке одинаков;

2) По заданному магнитному потоку Ф определяем индукцию на каждом участке

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи;

Затем, зная Bk по кривой намагничивания определяем Hk

3) Зная Hk, по закону полного тока находим МДС

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепии находим ток В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи.

Расчеты электромагнитных устройств с постоянными магнитными потоками с неразветвленным сердечником.

Формула, выражающая закон полного тока магнитной цепи, была получена для кольцевого магнитопровода постоянного поперечного сечения и с равномерно распределенной обмоткой. Эту формулу распространяют и на магнитные цепи, где намагничивающая обмотка сосредоточена на ограниченном участке магнитопровода, а отдельные участки цепи выполнены из различных ферромагнитных и неферромагнитных материалов и имеют различное поперечное сечение.

В приближенных расчетах магнитных цепей принимают, что магнитный поток на всех участках цепи остается одним и тем же, хотя на самом деле в магнитной цепи образуются также потоки рассеяния Фр, которые замыкаются по воздуху, а не следуют по пути магнитопровода.

В расчетах магнитных цепей различают прямую и обратную задачи.

Прямая задача

Задано: 1) геометрические размеры магнитной цепи; 2) характеристика B = f(H) (кривая намагничивания) ферромагнитных материалов, из которых выполнена магнитная цепь; 3) магнитный поток Ф, который надо создать в магнитной цепи. Требуется найти намагничивающую силу обмотки F = IW. Решение задачи рассматривается применительно к магнитопроводу, представленному на рис. 4.7.

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи

Рис. 4.7. Магнитная цепь

1. Магнитная цепь разбивается на ряд участков с одинаковым поперечным сечением S, выполненном из однородного материала.

2. Намечается путь прохождения средней магнитной линии (на рис. 4.7 показано пунктиром).

3. Т.к. магнитный поток на всех участках цепи остается постоянным, то магнитная индукция B = Ф / S на каждом из участков и напряженность магнитного поля Н неизменны. Это позволяет сравнительно просто определить значение В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепидля контура, образованного средней магнитной линией, а следовательно, найти искомую величину намагничивающей силы, поскольку В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи.

Запишем интеграл В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепив виде суммы интегралов с границами интегрирования, совпадающими с началом и концом каждого участка цепи. Тогда

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи.

где: L1 и L2 – длины ферромагнитных участков цепи [м].
δ – ширина воздушного зазора, [м].

4. Значения Н1 и Н2 определяют по известным величинам магнитной индукции В с помощью кривых намагничивания, соответствующих ферромагнитных материалов.

А для воздушного зазора

В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепиА/м.

Обратная задача

1. Геометрические размеры магнитной цепи;

2. Характеристики ферромагнитных материалов;

3. Намагничивающая сила обмотки F.

Требуется определить магнитный поток Ф.

Непосредственное использование формулы В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепидля определния магнитного потока Ф оказывается невозможным, поскольку магнитное сопротивление цепи переменное и само зависит от величины магнитного потока. Такие задачи решаются методом последовательного приближения в следующем порядке. Задаются рядом произвольных значений магнитного потока в цепи и для каждого из этих значений определяют необходимую намагничивающую силу обмотки так, как это делается при решении прямой задачи.

По полученным данным строят кривую Ф(F) – вебер-амперную характеристику. Имея эту зависимость, нетрудно для заданного значения намагничивающей силы найти величину магнитного потока.

Для оценки необходимого значения Ф можно пренебречь сопротивлением ферромагнитного участка и посчитать поток, который получится под действием намагничивающей силы F при сопротивлении воздушного участка. Это значение Ф заведомо больше расчетного.

📽️ Видео

Электромагнитная индукция. Простыми словамиСкачать

Электромагнитная индукция. Простыми словами

В чем отличие ЭДС, Напряжение, Потенциал, Падение НапряженияСкачать

В чем отличие ЭДС, Напряжение, Потенциал, Падение Напряжения

Индукция магнитного поля | Физика 9 класс #37 | ИнфоурокСкачать

Индукция магнитного поля | Физика 9 класс #37 | Инфоурок

Магнитные цепи - Введение│Магнитное поле, намагничивающая сила, напряженность, индукция и др, ч. 1Скачать

Магнитные цепи - Введение│Магнитное поле, намагничивающая сила, напряженность, индукция и др, ч. 1

Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление проводника. 8 класс.Скачать

Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление проводника. 8 класс.

Отличие переменного и постоянного тока наглядно.Скачать

Отличие переменного и постоянного тока наглядно.

Электрические и магнитные поляСкачать

Электрические и магнитные поля

Лекция по темам: "Узел, ветвь и контур . Последовательное и параллельное соединение резисторов"Скачать

Лекция по темам: "Узел, ветвь и контур . Последовательное и параллельное соединение резисторов"

Электрическое и магнитное поля. Занимательная физика.Скачать

Электрическое и магнитное поля. Занимательная физика.

Урок 287. Индуктивность контура (катушки). Явление самоиндукцииСкачать

Урок 287. Индуктивность контура (катушки). Явление самоиндукции

отличие магнитного поля от электрического(Александр Сергеевич Чирцов,Физик)Скачать

отличие магнитного поля от электрического(Александр Сергеевич Чирцов,Физик)

Как выбрать контактор? Как выбрать магнитный пускатель? Отличие контактора от магнитного пускателяСкачать

Как выбрать контактор? Как выбрать магнитный пускатель? Отличие контактора от магнитного пускателя

Урок 281. Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Правило ЛенцаСкачать

Урок 281. Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Правило Ленца

Лекция 150. Базовые понятия магнитных цепейСкачать

Лекция 150. Базовые понятия магнитных цепей

Как упрощать схемы цепей, уменьшать количество контуров. ПРИНЦИП ЭКВИВАЛЕНТНОГО ИСТОЧНИКАСкачать

Как упрощать схемы цепей, уменьшать количество контуров. ПРИНЦИП ЭКВИВАЛЕНТНОГО ИСТОЧНИКА

Расчет магнитной цепиСкачать

Расчет магнитной цепи

ВСЁ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ЗА 8 ЧАСОВ С НУЛЯ I Физика ОГЭ ЕГЭ 2024 I Эмиль Исмаилов - Global_EEСкачать

ВСЁ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ЗА 8 ЧАСОВ С НУЛЯ I Физика ОГЭ ЕГЭ 2024 I Эмиль Исмаилов - Global_EE
Поделиться или сохранить к себе: