Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương ©TCBinh
Chương 1: Mạch từ trong thiết bò kỹ thuật điện 1
Chưa cập nhật
Chương 1: MẠCH TỪ
I.1. Khái niệm chung
I.1.1. Các công thức cơ bản
Đònh luật dòng điện toàn phần (hay đònh luật lưu số Ampère - Maxwell)

∫∫
=
Al
AdJld.H
r
r
r
r
(1.1)
H: cường độ từ trường (A vòng /m)
J: mật độ dòng điện (A/m
2
)
(Tích phân đường cong của cường độ từ trường
H
r
dọc theo một mạch vòng khép
kín l bằng tổng đại số cường độ các dòng điện đi xuyên qua bề mặt A bất kỳ được
bao bởi vòng kín l.)
Đònh luật Gauss đối với từ trường:

∫
=

==

 Đối với mạch từ kín chiều dài l có N dòng điện I chạy qua sinh ra
cường độ từ trường đều H (hình 1.1):
Khi đó, phương trình
∫∫
=
Al
AdJld.H
r
r
r
r
có thể viết
thành: N.I = H.l
Gọi F = N.I sức từ động
Φ = B.S từ thông qua tiết diện S
Có: F = NI = Hl =
m
R
S
l
BSl
B
Φ=
μ
=
μ

Với

1
R
2
Hình 1.1
Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương ©TCBinh
Chương 1: Mạch từ trong thiết bò kỹ thuật điện 2
Đònh luật Kirchhoff 1 đối với mạch từ:

0
n
1i
i
=Φ
∑
=
(hình 1.2)
Đối với một nút bất kỳ trong mạch từ, tổng các từ thông đi vào và đi ra khỏi nút
bằng không.
I.1.2. Sơ đồ thay thế của mạch từ
δ
S
R
1
G
o
==
là từ dẫn khe hở không khí (bỏ qua từ tản)
Nếu không bỏ qua từ tản:
δ
μ
σ
δ
S
G
o
t
=

với hệ số tản:
1
t
≥σ

và hệ số rò:
lvlv
lv
lv
o
r

Φ
Φ
G
G
R
R
R
RR
n
lv
(
Σδ
<< RR
n
)
⇒
Σδ
σ
+=σ
G
G
1
r
(1.13)

Bảng 1.1: Tương tự giữa mạch điện và mạch từ
(xem sách)

R
δ

l
R
g
Φ
0
IN
R
n
Φ
lv
R
σ
Φ
R
l

2R
l
R
g

δ

Φ
0
Φ
σ

Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương ©TCBinh
Chương 1: Mạch từ trong thiết bò kỹ thuật điện 3

-6
cm
3
) được từ hóa có
các momen của các nguyên tử được đònh hướng song song nhau.
Trạng thái bảo hòa: các momen từ của các vùng con đều hướng theo chiều
tác động của từ trường ngoài (trạng thái từ hóa giới hạn).
 Hiện tượng từ trễ: là hiện tương khi giảm cường độ từ trường ngoài, B
giảm chậm hơn khi tăng. Khi cường độ từ trường ngoài bằng 0 thì
0BB
r
≠=
gọi là từ dư.
 H
c
là lực kháng từ: cường độ từ trường ngược để B=0.
 Hình 1.8 vẽ chu trình từ trễ.
 Khi từ trường ngoài xoay chiều tác
động, vật liệu sắc từ bò từ hóa tuần hoàn
theo vòng từ trễ, gây nên sự phát nóng
do ma sát nội bộ khi các momen từ đổi
chiều.
 Diện tích vòng từ trễ càng lớn hay tần
số của từ trường ngoài càng cao thì tổn
hao càng lớn.
(Còn lại SV tự đọc sách)



¾ Từ dẫn rò qui đổi theo từ thông

Sức từ động trên một đơn vò chiều dài cuộn dây cuộn dây:
l
IN

Từ áp trên điểm x:
x
l
IN
F
x
=

Từ dẫn rò trên một đơn vò chiều dài lõi: g
Từ dẫn rò của đoạn mạch dx:
dx.gdG
x
=
σ

x
0
xx
==Φ=Φ
∫∫
σσ

Từ thông rò trên đoạn lõi mạch từ (0÷l):

2
l.g
IN
l
=Φ
σ

Từ thông làm việc khi bỏ qua từ trở lõi thép:

Σδ
=Φ
G.IN
lv

Từ thông tổng qua gông:

()
⎟
⎠
⎞
⎜

x

l
cd
=1

0

l

IN

IN

x

Φ
0
IN
G
δ∑
Φ
lv
G
σ
Φ
σ
Hình 1.10

Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương ©TCBinh

x
d
l
x
N
σσ

với
gdx.x
l
IN
d
x
=Φ
σ
và
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
l
x
N
: số vòng dây
nên
3
gl
INdxx

là từ dẫn rò qui đổi theo từ thông móc vòng. Sử dụng cho nam
châm điện làm việc ở chế độ quá độ hay nam châm điện xoay chiều.
(Thay thế từ thông rò móc vòng phân bố dọc theo chiều dài lõi bằng từ thông rò
móc vòng qua N vòng dây sao cho L cuộn dây không đổi)
Bỏ qua từ thông rò thì:
Σδ
= GNL
2 Cuộn dây quấn trên gông của mạch từ:

Tính toán tương tự như trên, từ dẫn rò qui đổi theo từ thông và từ thông móc
vòng bằng nhau:
glG =
σ

¾ Từ dẫn rò qui đổi theo từ thông

Từ dẫn rò của đoạn mạch dx:
dx.gdG
x
=
σ

Vi phân từ thông rò của đoạn mạch từ dx ở vò trí x:
gdx.INFdGd
xx
==Φ
σσ

x
glINgdxINNd

Với
glG =
σ
là từ dẫn rò qui đổi theo từ thông móc vòng khi cuộn dây được
quấn trên gông của mạch từ.
I.2.2. Tính toán mạch từ một chiều khi không bỏ qua từ trở lõi thép
Giải bài toán bằng phương pháp lặp:
(SV tự đọc sách)