Mágneses áramkör

A mágneses áramkör általában ferromágneses anyagból készült áramkör , amelyen keresztül egy mágneses mező fluxusa áramlik át.

A mágneses mező általában vagy a mágneses áramkört körülvevő tekercsekkel jön létre, amelyeket áramok haladnak át, vagy a mágneses áramkörben található mágnesek .

Ha több elektromos áramkör van feltekerve ugyanazon mágneses áramkör körül, azok mágnesesen összekapcsolt áramköröket alkotnak .

Alkotmány, gyártás

Ferromágneses anyagokból készült alkatrészek összeállításából áll. Tartalmazhat légrést  : kis légtér az áramkörben.

Ez a rés lehet:

• szerkezeti: ez a helyzet a forgó gépeknél, ahol a rotort a lehető legkisebb kívánt légréssel választják el az állórésztől;
• szándékos: lehetővé teszi a mágneses áramkör telítettségének elkerülését, és nagyobb linearitást ad az így létrehozott induktivitásnak .

Mágneses áramkör állandó mágneses mezőnek van kitéve

Ha a mágneses mező állandó az idő múlásával, a mágneses veszteségek: az örvényáram és a hiszterézis által okozott veszteségek nem léteznek. A mágneses áramkör ezért gyakran szilárd lágyvasból vagy öntött acélból készül: a leggazdaságosabb anyagok és gyártási módszerek.

Alacsony frekvenciájú periodikus mágneses mezőnek kitett mágneses áramkör

Ebben az esetben korlátozni kell a mágneses veszteségeket.

• A hiszterézis veszteségeket korlátozza a keskeny ciklusú anyagok használata .
• Az örvényáram-veszteségeket a mágneses áramkör laminálása korlátozza : A szilárd rész cseréjéhez egy egymástól szigetelt lapköteggel haladunk. A szigetelés célja, hogy megakadályozza az áramlások egyik lemezről a másikra történő áramlását.

Periodikus nagyfrekvenciás mágneses mezőnek kitett mágneses áramkör

Az örvényáram-veszteségek a frekvencia négyzetének függvényében nőnek. A nagy frekvencián használt mágneses áramköröket szigetelő ferromágneses anyagok felhasználásával kell létrehozni.

• A ferritek a vas (III) és más kétértékű fémek vegyes oxidjai (M lehet vas. Ebben az esetben a kapott ferritet magnetitnek hívják). A mágneses áramkörök felépítéséhez a legszélesebb körben a cink (Zn) és / vagy a mangán (Mn) alapú ferritek találhatók.
• A nanokristályos anyagok olyan agglomerátumok kristályai, amelyek nagysága tíz aminosav nagyságrendű, amorf fázisba ágyazva. Vas, egyéb fémek (réz, nióbium) és metalloidok (szén, szilícium, bór) alkotják. Kényszer gerjesztéseik nagyon gyengék, A / m nagyságrendűek, nagyon szűk hiszterézis ciklust mutatnak be.

Hopkinson-hasonlat

Alapelvek

Ez a hasonlat az elektromos áramkörök és a mágneses áramkörök közötti párhuzam létrehozásából áll.

Elektromos áramkörök	Mágneses áramkörök
Elektromos áram intenzitása én{\ displaystyle I \,}	Mágneses tér fluxus az áramkörben φ{\ displaystyle \ varphi \,}
Ellenállás R{\ displaystyle R \,}	Idegenkedés R{\ displaystyle {\ mathcal {R}} \,}
Dielektromos állandó ϵ{\ displaystyle \ epsilon \,}	Áteresztőképesség μ{\ displaystyle \ mu \,}
Elektromos erő E{\ displaystyle E \,}	Mágneses erő vagyF{\ displaystyle {\ mathcal {F}} \,}∑nemén{\ displaystyle \ sum nI \,}
Pouillet törvénye ∑énEén=∑én(Rén⋅én){\ displaystyle \ sum _ {i} E_ {i} = \ sum _ {i} (R_ {i} \ cdot I) \,}	Hopkinson törvénye ∑énFén=∑én(Rén⋅φ){\ displaystyle \ sum _ {i} {\ mathcal {F}} _ {i} = \ sum _ {i} ({\ mathcal {R}} _ {i} \ cdot \ varphi) \,}

A mágneses áramkör vonakodása

Homogén mágneses áramkör vonakodása

Egy homogén, azaz egyetlen anyagból és homogén szakaszból álló mágneses áramkör esetében van egy kapcsolat, amely lehetővé teszi a vonakodás számítását az őt alkotó anyag és méretei szerint:

R=1μ⋅lS{\ displaystyle {\ mathcal {R}} = {\ frac {1} {\ mu}} \ cdot {\ frac {l} {S}} \,}a H −1-ben

• μ{\ displaystyle \ mu \,}hogy a mágneses permeabilitás a kg m Egy -2  s -2 ,
• l{\ displaystyle l \,}a hossz méterben ,
• S{\ displaystyle S \,}a szakasz m 2 -ben .

A légrés ekvivalens vonakodása

A vékony légrés vonakodását az adja

R=eμ0⋅S{\ displaystyle {\ mathcal {R}} = {\ frac {e} {\ mu _ {0} \ cdot S}} \,} , val vel:

• e{\ displaystyle e \,} légrés vastagsága,
• μ0{\ displaystyle \ mu _ {0} \,} vákuumáteresztő képesség
• S{\ displaystyle S \,} légrés szakasz

Ha a légrés vastagsága nagy, akkor már nem lehet úgy tekinteni, hogy a mágneses mező vonalai merőlegesek maradnak a légrésre. Ezután figyelembe kell vennünk a mágneses tér tágulását, vagyis figyelembe kell venni, hogy az S szakasz nagyobb, mint a légrés mindkét oldalán található fémrészeké.

Heterogén áramkör vonakodása

A törvények társulása vonakodásának teszik ki lehet számítani, hogy a mágneses kör komplex alakja vagy anyagokból álló különböző mágneses jellemzőkkel. Ezt az áramkört homogén szakaszra bontják, vagyis ugyanazon szakaszra, és ugyanabból az anyagból készülnek.

• Soros asszociáció: Ha két homogén szakasz vonakodik és követi egymást, akkor az egész vonakodásaR1{\ displaystyle {\ mathcal {R}} _ {1}}R2{\ displaystyle {\ mathcal {R}} _ {2}}Req.seréne=R1+R2{\ displaystyle {\ mathcal {R}} _ {eq.serie} = {\ mathcal {R}} _ {1} + {\ mathcal {R}} _ {2}}

• Párhuzamos asszociáció: Ha két homogén szakasz van, amelyek vonakodnak, és amelyek egymás mellett helyezkednek el, akkor az egész vonakodása olyan , hogy akár megint .R1{\ displaystyle {\ mathcal {R}} _ {1}}R2{\ displaystyle {\ mathcal {R}} _ {2}}Req.//{\ displaystyle {\ mathcal {R}} _ {egyenlő//}}1Req.//=1R1+1R2{\ displaystyle {\ frac {1} {{\ mathcal {R}} _ {ekv .//************************ {1} { {\ mathcal {R}} _ {1}}} + {\ frac {1} {{\ mathcal {R}} _ {2}}}}Req.//=R1.R2R1+R2{\ displaystyle {\ mathcal {R}} _ {eq.//*********************** {{\ mathcal {R}} _ {1} . {\ mathcal {R}} _ {2}} {{\ mathcal {R}} _ {1} + {\ mathcal {R}} _ {2}}}}

Ezen törvények felhasználásával kiszámíthatjuk a teljes komplex mágneses áramkör vonakodását.

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

• Mágnesesség
• Elektromos transzformátor
• Tekercs (áram)
• Steinmetz-formula
• Laminált lapok

Külső linkek

• Gépek mágneses áramkörei

<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">