ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 227
Скачиваний: 1
цепи. Размыкание якоря вновь намагниченного магнита
вызывает |
уменьшение |
индукции ниже Вг, и она становит |
ся равной |
Bi (рис. 1 |
-13). После повторного замыкания |
якоря индукция уже не возвращается к первоначально
му остаточному значению Вг, а |
|
становится |
равной |
В2. |
|||||||||
Все последующие |
цик |
|
|
|
|
|
|
||||||
лы |
размыкания |
и |
за |
Ом-м |
|
|
|
|
|||||
мыкания |
магнитной це |
|
|
|
|
||||||||
р |
|
|
|
|
|
||||||||
пи |
постоянного |
магни |
|
|
|
^ |
г |
||||||
та будут проходить по *10~6 |
|
|
|
||||||||||
возвратной |
петле |
В\В2 |
|
|
|
|
/ |
|
|||||
(рис. Ы З ) . Эта |
петля |
1,0 |
|
|
|
|
|
||||||
возврата |
так |
узка, |
что |
|
|
|
|
|
|
||||
в первом |
приближении |
0,8 |
|
|
У |
|
|
||||||
ее |
можно |
заменить |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
прямой |
B^Bz, |
которую |
0,6 |
|
/// |
|
|
|
|||||
называют |
|
прямой |
воз |
|
|
4 ' '/ |
|
|
|
||||
врата. Тангенс угла на |
ал |
|
'У |
|
|
|
|||||||
клона прямой |
возврата |
|
|
|
|
|
|
||||||
называют |
|
проницае |
0,2 |
|
|
|
|
|
|||||
мостью возврата. Отно |
|
|
|
|
t |
||||||||
сительное |
|
|
значение |
о |
|
|
|
||||||
|
|
гоо ьоо боо |
sou moo °с |
||||||||||
проницаемости |
|
возвра |
|
||||||||||
та |
обычно |
0,2—0,3. |
Рис. 1-18. Изменение удельного элек |
||||||||||
|
Это |
понятие |
|
упо |
трического |
сопротивления ферромаг |
|||||||
требляют |
при |
расчете |
нитных материалов |
при высоких тем |
|||||||||
пературах [Л. 1-20]. |
|
|
|
||||||||||
постоянных |
магнитов и |
|
|
|
|||||||||
/ — электролитическое |
ж е л е з о ; 2 — 0,11% |
С; |
|||||||||||
электрических |
|
микро |
3— 1% С. |
|
|
|
|
|
|||||
машин |
с |
постоянными |
|
|
|
|
|
|
|||||
магнитами. Прямую возврата BiBz |
можно |
приблизитель |
|||||||||||
но рассматривать как параллельную к кривой |
размагни |
||||||||||||
чивания |
в точке В,.. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Дифференциальная |
(динамическая) |
проницаемость |
используется иногда для характеристики крутизны кри вой намагничивания (iidyn — dBIdH). Она равняется ко эффициенту наклона касательной к кривой намагничи вания. По мере увеличения индукции от нуля дифферен циальная проницаемость быстро растет, а затем начи нает уменьшаться. Железо считают насыщенным, когда дифференциальная проницаемость лишь в несколько раз больше проницаемости воздуха.
Идеальная |
проницаемость — это |
отношение |
В/Н, |
найденное на |
основании идеальной |
кривой намагничи |
|
вания. Проницаемость эта, как легко |
заметить на |
осно- |
59
йании кривой 3 на рис. 1-13, не имеет экстремального значения. Но одновременно она обладает большим на чальным значением при Я = 0.
Нелинейная проницаемость — это проницаемость, по лученная на основании дифференцирования правой ча сти второго уравнения Максвелла (2-2) с учетом функ циональной зависимости \x = f(H). В случае, когда среда имеет нелинейную проницаемость, первое уравнение Максвелла (2-1) остается без изменений (в металлах можно пренебречь токами смещения). В (2-2) приходит
ся дифференцировать |
сложную |
функцию |
В = ц(Я )Н |
дН |
dt |
дН |
|
|
дИ |
дН |
о л . |
|
dt — r a |
dt |
|
где |
|
|
|
называется нелинейной магнитной проницаемостью или
иногда динамической |
проницаемостью. |
|
|||
Вид формулы (1-25) определяет простой, но |
доволь |
||||
но трудоемкий способ |
определения кривой |Хн(Я) на |
||||
основании |
кривой |
нормальной |
проницаемости |
ц ( Я ) , |
|
показанной |
на рис. 1-19 |
(ср. рис. 7-5). |
|
||
Проницаемость при больших частотах. При частотах, |
|||||
применяемых в промышленности, |
проницаемость |
стали |
практически не зависит от частоты и начинает умень шаться лишь только в области радиочастот. При часто
те |
света |
она |
достигает |
значения, |
равного единице |
|||
[Л. |
1-2]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Комплексная |
проницаемость — это |
проницаемость, |
|||||
учитывающая сдвиг |
по фазе |
(во времени) |
комплексных |
|||||
амплитуд |
индукции |
В т |
и |
напряженности |
магнитного |
|||
поля Н т |
в случае, |
когда |
обе эти величины |
изменяются |
||||
синусоидально |
(первые гармоники). Как и каждое ком |
плексное число, проницаемость эту можно выразить че
рез |
модуль |х и аргумент ip: |
|
||
|
; = |
B m |
/ H m = j*e-/ * |
(1-26) |
где |
ц — проницаемость |
в |
верхней (поворотной) |
точке |
петли гистерезиса.
60
4ооо |
4000 |
3500 |
3000 |
—f-—
3000
2500
2000
1500
1000
500
во
2000
1000
у |
|
Г |
5\ VI |
1,0 |
Т 2 |
|
|
1,3 |
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4000 |
8000 |
12000 18000 20000 2Ш0 |
28000 |
А/м |
|||
400 |
800 |
1200 |
1600 |
2000 |
2400 2800 |
|
Рис. 1-19. Кривые относительной магнитной |
проницаемости для |
||||||
различных сортов стали. |
|
|
|
|
|
|
|
/ — горячекатаная трансформаторная |
сталь (4% |
Si); 2 — углеродистая го |
|||||
рячекатаная |
конструкционная сталь |
(0,3% |
С) ; 3 |
— с т а л ь н о е литье; 4 — с е |
|||
рый чугун; |
5 — аппроксимация кривой |
3 функцией ц г = 1 100 sin В + 0 , 2 |
|||||
[см. гл. 7]. |
|
|
|
|
|
|
|
Перемагничивание |
образца |
стали |
требует |
подвода |
|||
к цепи возбуждения |
как реактивной, |
так и |
активной |
мощностей. Вытекающая из этого полная мощность рав няется произведению действующего значения индукции на сопряженное действующее значение напряженности магнитного поля, или наоборот. Полагая синусоидальное изменение этих величин во времени
Н*=Нте~м и по (1-26) B = jiH,
61
получаем полную мощность на единицу объема образца при частоте /, Гц:
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
2e-!*dt: |
|
|
|
|
7t6 f |
|
|
|
|
|
|
— ^ - ( s i n ф + / cost), |
(1-27) |
|||
где |
Я т н 5 m — |
модули. |
|
|
|
Pu |
|
На основании (1-27), зная гистерезисные потери |
|||||
na |
единицу объема или зная мощность |
намагничивания |
||||
Qiv |
образца, можно определить аргумент г|> |
комплекс |
||||
ной |
проницаемости р.: |
|
|
|
|
|
|
siny = vPwl(*B2jy, |
cos<p = ^ l v |
/ ( ^ / ) . |
(1-28) |
||
|
Комплексную |
проницаемость можно |
также |
записать |
||
в виде |
|
|
|
|
|
|
|
[л.* = |
[х, — /[х2 = |
JJ,(COS^ - - / sin |
(1 |
-29) |
|
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
f * * = M l - / t g S ) ; |
|
|
|
учитывая (1-28), получаем так называемую консерва тивную проницаемость
|
^2QiVl(wH2J; |
(1-30) |
|
консумпционную проницаемость |
|
||
|
\b = 2Plvl(«H2J |
(1-31) |
|
и тангенс |
угла потерь |
|
|
|
tg6 = / V / Q i F . |
(1-32) |
|
Вышеприведенные |
формулы не учитывают |
потерь |
|
мощности |
от вихревых |
токов, которые также вызывают |
сдвиг по фазе. Сдвиг этот учитывают или |
путем соот |
|||
ветствующего |
увеличения |
мощности |
в вышеприведен |
|
ных формулах или путем ввода отдельных |
аргументов, |
|||
получающихся |
при расчете |
вихревых |
токов (см. гл. 2). |
Допущение о синусоидальности кривых Я и В является равно ценным замещению действительной петли гистерезиса соответственно наклонным эллипсом с той же площадью. Действительно, если положим,
Нt = Hm sin Ш и B( = B„,sin (at—г|)),
62