Download miễn phí Mạch từ trong các thiết bị kỹ thuật điện



Sử dụng vòng ngắn mạch (VNM) ôm một phần
bề mặt cực từ trong nam châm điện xoay chiều để
chống hiện tượng rung nắp
Khảo sát trường hợp:
VNM có Nnm
vòng dây ôm toàn bộ cực từ
Bỏ qua tổng trở từ lõithép và từ thông rò


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-06-04-mach_tu_trong_cac_thiet_bi_ky_thuat_dien.1clU9zFLOo.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-68886/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

R
I: dòng điện một chiều
Đường trục lõi có chu vi là l = 2 π R
Aùp dụng định luật dòng điện toàn phần
cho mạch vòng khép kín l là đường trục lõi
I
R
R1
R2
l
Hdl Hl= =∫ JJG Gv
mR
S
lSBlBHlNI .. φμμ ====
Các công thức cơ bản
Định luật Ohm
NI
l
4BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
F =Um= φRm
Ỉ Định luật Ohm trong mạch từ
F=NI: sức từ động
: từ trở
φ = BS: từ thông chạy trong lõi thép
Um = φ Rm =H.l : từ áp
S
lRm μ=
Sức từ động F = NI là nguồn sinh ra từ thông φ
chạy khép kín trong mạch từ có từ trở Rm
Các công thức cơ bản
Định luật Ohm
Page 3
5BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Ỉ Định luật Kirchhoff 2 đối với mạch từ
∑ ∑
= =
=+
n
i
m
k
mkki RF
1 1
0φ
Đối với một mạch vòng khép kín trong mạch từ, tổng đại số
các từ áp rơi trên mạch vòng đó và các sức từ động là bằng
không
Các công thức cơ bản
Định luật Kirchhoff 2
6BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Ví dụ áp dụng :
Xét mạch từ hình E
Trụ giữa được quấn N vòng dây và có dòng điện I chạy qua
Sức từ động NI sinh ra các từ thông φa, φb và φc chạy khép kín
trong mạch từ.
Aùp dụng định luật Gauss cho mặt kín S bao quanh
phần giao của ba trụ lõi thép
φbI
S
φa φc
φb - φa -φc = 0
hay φb = φa + φc
Ỉ Định luật Kirchhoff 1 đối với mạch từ
∑
=
=φ
n
1i
i 0
Đối với một nút bất kỳ trong mạch từ . Tổng đại số các từ thông đi
vào đi ra khỏi nút bằng không
Các công thức cơ bản
Định luật Kirchhoff 1
Page 4
7BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
δ khe hở không khí
φ0 từ thông tổng qua gông của mạch từφlv từ thông làm việcφб là từ thông rò từ lõi này sang lõi kia
Rn, Rl, Rg là từ trở của nắp, lõi và gông mạch từ .
Rδ là từ trở của khe hở không khí
Rб là từ trở rò từ lõi này sang lõi kia
δ
δ R
G 1=
σ
σ R
G 1=
từ dẫn của khe hở không khí
từ dẫn rò
Sơ đồ thay thế của mạch từ
Mạch từ một chiều
Φlv
N
Φ0
gông
lõi
nắp
I
δ
Φ0
Φσ
IN
Φ0
Rn
Rδ
Φlv
Rδ
Rσ
Φσ
Rl Rl
Rg
8BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
S : diện tích bề mặt từ .
μ0 : hằng số từ hay độ từ thẩm chân không
- trong hệ đo lường SI :μ0 = 4Π x 10- 7H/m
0
R
Sδ
δ
μ=
Khi bỏ qua từ thông tản (khi δ rất nhỏ hơn kích
thước bề mặt cực từ):
Khi không bỏ qua từ thông tản:
σt ≥ 1, gọi là hệ số tản
Từ dẫn của khe hở không khí
Hệ số tản
0SGδ
μ
δ=
0
t
SGδ
μσ δ=
từ trở từ dẫn
Page 5
9BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Từ dẫn của khe hở không khí
Tính từ dẫn của KHKK khi xét đến từ thông tản
1- Phương pháp phân tích
Được sử dụng khi có thể biểu diễn dG bằng biểu thức giải tích
= ∫
V
G dG
V2- Phương pháp thực nghiệm
Dùng các công thức thực nghiệm
10BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Từ dẫn của khe hở không khí
Tính từ dẫn của KHKK khi xét đến từ thông tản
3- Phương pháp vẽ từ trường
Từ trường được đặc trưng bằng tập hợp của các đường/bề mặt sức và đẳng thế
Hình ảnh của từ trường là một mạng lưới bao gồm các mắt lưới
hình chữ nhật cong có tỷ lệ giữa các chiều dài và rộng trung
bình là hằng số
μ δ
ΔΔ = ⋅ =Δo
aG b constΔa
Δδ
Δδ
Δa
b
Ỉ Đếm số mắt lưới để tính từ dẫn của KHKK
Nếu cấu trúc của từ trường ở một trong ba chiều bất kỳ là không thay đổi thì có thể khảo
sát từ trường trên mặt phẳng của 2 chiều còn lại
Ỉ Từ trường song phẳng
Page 6
11BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Từ dẫn của khe hở không khí
Tính từ dẫn của KHKK khi xét đến từ thông tản
4- Phương pháp phân chia từ trường
Phân chia từ trường thành tập hợp các hình khối đơn giản có thể xác định được từ dẫn Gi
Từ dẫn của các hình khối đơn giản có thể được xác định gần
đúng trên cơ sở các khảo sát lý thuyết và thực nghiệm như
sau:
tb
i o
tb
SG μ δ=
Stb - giá trị trung bình tiết diện của hình khối
δtb - độ dài trung bình của đường sức từ đi xuyên qua mỗi hình
khối, được xác định từ thực nghiệm
12BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Từ dẫn của khe hở không khí
Tính từ dẫn của KHKK khi xét đến từ thông tản
4- Phương pháp phân chia từ trường (tt)
G1 - Khối hình hộp chữ nhật
G2 - Các khối hình một phần tư trụ có bán kính δ và có
chiều dài tương ứng với cạnh của bề mặt cực từ là a
G3’ - Các khối một phần tư trụ rỗng có bán kính δ, bề dày
m và có độ dài tương ứng là b
G4 - Các khối một phần tám hình cầu có bán kính là δ
G5 - Các khối một phần tám cầu rỗng, bán kính δ, bề dày m
G2’ - Các khối hình một phần tư trụ có bán kính δ và có
chiều dài tương ứng với cạnh của bề mặt cực từ là b
G3 - Các khối một phần tư trụ rỗng có bán kính δ,
bề dày m và có độ dài tương ứng là a
Page 7
13BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Từ dẫn của khe hở không khí
Tính từ dẫn của KHKK khi xét đến từ thông tản
4- Phương pháp phân chia từ trường
' 'δ = + + + + + +1 2 2 3 3 4 5G G 2G 2G 2G 2G 4G 4G
Hệ số tản
1
t
G
G
δσ =
14BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Hệ số rò Ỉ đánh giá mức độ rò của từ thông từ lõi này sang lõi kia:
lv
0
r φ
φ=σ
Từ trở của khe hở không khí
Hệ số rò
Φlv
N
Φ0
I
δ
Φ0
Φσ
Page 8
15BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Ví dụ tính hệ số rò của mạch từ nam châm điện khi Rn << Rσ, Rδ∑
Từ trở của khe hở không khí
Hệ số rò
Σ
σ
16BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
V
A
Ω
1/Ω
Ω
V
E
I
R
G
Z
U
Sức điện động
Dòng điện
Điện trở
Điện dẫn
Tổng trở
Điện áp
A vòng
Wb
1/H
H
1/H
A vòng
F
φ
Rm
Gm
Zm
Um
Sức từ động
Từ thông
Từ trở
Từ dẫn
Tổng trở từ
Từ áp
Thứ
nguyên
Ký hiệuĐại lượngThứ nguyênKý hiệuĐại lượng
Mạch điệnMạch từ
Sự tương tự giữa mạch từ và mạch điện
Page 9
17BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Các bài toán mạch từ
Bài toán thuận
φ3
δ
φ4
φ1
φ2N
I
Cho trước:
-từ thông Φ (hay B),
-kích thước mạch từ
-đường cong B(H) của vật liệu sắt từ
Yêu cầu xác định sức từ động F cần thiết
để sinh ra từ thông Φ
18BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Các bài toán mạch từ
( )B H
i iB H⎯⎯⎯→
Bài toán thuận
φ3
δ
φ4
φ1
φ2N
I
Cảm ứng từ Bi ở nhánh thứ i trong mạch từ
Cách giải:
i
i
i S
B
φ=
φi là từ thông qua nhánh thứ i có tiết diện Si
0
BH μ=
δ
δđối với khe hở không khí
Page 10
19BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Các bài toán mạch từ
Bài toán thuận
φ3
δ
φ4
φ1
φ2N
I
Cách giải:
Aùp dụng định luật Kirchhoff 2
cho mạch vòng có sức từ động F:
1 1
k k
i i i i
i i
F R H lφ
= =
= =∑ ∑
20BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Các bài toán mạch từ
Bài toán nghịch
φ3
δ
φ4
φ1
φ2N
I
Cho:
- sức từ động F,
- kích thước mạch từ và đường cong B(H)
cần xác định có giá trị từ thông Φ trong mạch từ
Page 11
21BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Các bài toán mạch từ
Bài toán nghịch
φ3
δ
φ4
φ1
φ2N
I
Cách giải:
Cho tùy ý các giá trị φ1, φ2, φ3,….
Dùng phương pháp trong bài toán thuận Ỉ F1, F2, F3,…
Vẽ đường cong φ theo F
Từ thông cần tìm được xác định từ đường cong này theo F
22BMTBD-KCĐ1-nxcuong-V1-5.05
Vật liệu sắt từ : sắt, thép, niken, cobal hay hợp kim của chúng
Khi từ trường ngoài tác động là từ trường 1 chiều
HHB r0μμ=μ=
độ từ thẩm tương đối μr phụ thuộc vào cường độ từ
trường ngoài đặt vào:
μ= μ(H)= μoμr(H)
Đặc tính của vật liệu sắt từ
Từ trường 1 chiều
Quan hệ B(H): phi tuyến
B
H
T (Wb/m2)
H (A.vòng/m)
Pag...

---